JPH0742128B2 - 希土類ドープファイバ及びそのプリフォームの製造方法 - Google Patents
希土類ドープファイバ及びそのプリフォームの製造方法Info
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- JPH0742128B2 JPH0742128B2 JP641890A JP641890A JPH0742128B2 JP H0742128 B2 JPH0742128 B2 JP H0742128B2 JP 641890 A JP641890 A JP 641890A JP 641890 A JP641890 A JP 641890A JP H0742128 B2 JPH0742128 B2 JP H0742128B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 概要 希土類ドープファイバの製造方法及びそのプリフォーム
の製造方法に関し、 コア中心部の希土類元素濃度が極端に低下することがな
い上記方法の提供を目的とし、 プリフォームの製造方法にあっては、気相反応によって
生じた酸化物ガラス微粉末を石英反応管内に付着させて
第１のスート状コアガラスを形成する第１の工程と、上
記石英反応管を外側から加熱して、上記第１のスート状
コアガラスをガラス化すると共に、上記石英反応管を一
次コラプスする第２の工程と、上記ガラス化した第１の
コアガラス上に気相反応によって生じた酸化物ガラス微
粉末を付着させて第２のスート状コアガラスを形成する
第３の工程と、希土類元素化合物を溶質とする溶液を上
記第２のスート状コアガラスに含浸させる第４の工程
と、上記石英反応管を外側から上記第２の工程における
加熱温度よりも高い温度に加熱して、上記第２のスート
状コアガラスをガラス化すると共に、上記石英反応管を
最終コラプスする第５の工程とを備えて構成する。
の製造方法に関し、 コア中心部の希土類元素濃度が極端に低下することがな
い上記方法の提供を目的とし、 プリフォームの製造方法にあっては、気相反応によって
生じた酸化物ガラス微粉末を石英反応管内に付着させて
第１のスート状コアガラスを形成する第１の工程と、上
記石英反応管を外側から加熱して、上記第１のスート状
コアガラスをガラス化すると共に、上記石英反応管を一
次コラプスする第２の工程と、上記ガラス化した第１の
コアガラス上に気相反応によって生じた酸化物ガラス微
粉末を付着させて第２のスート状コアガラスを形成する
第３の工程と、希土類元素化合物を溶質とする溶液を上
記第２のスート状コアガラスに含浸させる第４の工程
と、上記石英反応管を外側から上記第２の工程における
加熱温度よりも高い温度に加熱して、上記第２のスート
状コアガラスをガラス化すると共に、上記石英反応管を
最終コラプスする第５の工程とを備えて構成する。
産業上の利用分野 本発明は希土類ドープファイバの製造方法及びそのプリ
フォームの製造方法に関する。
フォームの製造方法に関する。
光信号を電気信号に変換することなく光信号のままで直
接増幅する光増幅器は、事実上ビットレートフリーであ
り大容量化が容易であるという点及び多チャンネルの一
括増幅が可能であるという点から、今後の光通信システ
ムのキーデバイスの一つとして各研究機関で盛んに研究
されている。この種の光増幅器の一形態として、コにE
r,Nd,Yb等の希土類元素をドープした光ファイバ（本願
明細書等において「希土類ドープファイバ」と称す
る。）を用い、この希土類ドープファイバに増幅すべき
信号光と励起光（ポンピング光）とを同方向又は逆方向
に導き入れるようにしたものがある。この希土類ドープ
ファイバを用いた光ファイバ増幅器は、利得の偏光依存
性がないこと、低雑音であること、伝送路との結合損失
が小さいことといった優れた特長を有しており、希土類
ドープファイバ及びそのプリフォームの製造方法の最適
化が模索されている。
接増幅する光増幅器は、事実上ビットレートフリーであ
り大容量化が容易であるという点及び多チャンネルの一
括増幅が可能であるという点から、今後の光通信システ
ムのキーデバイスの一つとして各研究機関で盛んに研究
されている。この種の光増幅器の一形態として、コにE
r,Nd,Yb等の希土類元素をドープした光ファイバ（本願
明細書等において「希土類ドープファイバ」と称す
る。）を用い、この希土類ドープファイバに増幅すべき
信号光と励起光（ポンピング光）とを同方向又は逆方向
に導き入れるようにしたものがある。この希土類ドープ
ファイバを用いた光ファイバ増幅器は、利得の偏光依存
性がないこと、低雑音であること、伝送路との結合損失
が小さいことといった優れた特長を有しており、希土類
ドープファイバ及びそのプリフォームの製造方法の最適
化が模索されている。
尚、上述の光ファイバ増幅器の具体的な利用態様として
は次のようなものがある。
は次のようなものがある。
送信側においては、光ファイバ増幅器を光パワーブー
スタとして用い、分岐・挿入損の補償や送信パワーの増
加を図る。
スタとして用い、分岐・挿入損の補償や送信パワーの増
加を図る。
受信側においては、光ファイバ増幅器を光プリアンプ
として用い、受信感度の改善を図る。
として用い、受信感度の改善を図る。
光ファイバ増幅器を光中継器として用い、中継器の小
型化や高信頼化を図る。
型化や高信頼化を図る。
従来の技術 第５図に希土類ドープファイバによる光増幅の原理を模
式的に示す。２はコア2a及びクラッド2bから構成された
希土類ドープファイバであり、コア2a中にエルビウム
（Er）等の希土類元素がドープされている。このような
希土類ドープファイバ２に励起光が入射すると、希土類
原子が高いエネルギー準位に励起される。希土類原子が
高いエネルギー準位に励起されている光ファイバ２に信
号光が入射すると、光の誘導放出が生じ、希土類原子が
低いエネルギー準位に遷移するが、この時信号光のパワ
ーが光ファイバに沿って次第に大きくなり、信号光の増
幅が行われる。ドープされた希土類元素がエルビウム
（Er）である場合において、波長が1.55μｍ帯の信号光
を増幅するときには、例えば波長が1.49μｍ帯のレーザ
光を励起光として用いる。又、ドープされた希土類元素
がネオジム（Nd）である場合において、波長が1.3μｍ
帯の信号光を増幅するときには、例えば波長が0.8μｍ
帯のレーザ光を励起光として用いる。
式的に示す。２はコア2a及びクラッド2bから構成された
希土類ドープファイバであり、コア2a中にエルビウム
（Er）等の希土類元素がドープされている。このような
希土類ドープファイバ２に励起光が入射すると、希土類
原子が高いエネルギー準位に励起される。希土類原子が
高いエネルギー準位に励起されている光ファイバ２に信
号光が入射すると、光の誘導放出が生じ、希土類原子が
低いエネルギー準位に遷移するが、この時信号光のパワ
ーが光ファイバに沿って次第に大きくなり、信号光の増
幅が行われる。ドープされた希土類元素がエルビウム
（Er）である場合において、波長が1.55μｍ帯の信号光
を増幅するときには、例えば波長が1.49μｍ帯のレーザ
光を励起光として用いる。又、ドープされた希土類元素
がネオジム（Nd）である場合において、波長が1.3μｍ
帯の信号光を増幅するときには、例えば波長が0.8μｍ
帯のレーザ光を励起光として用いる。
上述した光増幅の原理に従うと、励起光は希土類ドープ
ファイバ内の希土類原子を高いエネルギー準位にする際
にエネルギーを消費するので、励起光が希土類ドープフ
ァイバ内を伝搬するに従って、励起光の吸収が生じるこ
とになる。一方、ある一定のしきい値レベルよりも小さ
い励起光パワーでは、光増幅が行われるのに十分な希土
類原子の励起が生じないことが知られている。従って、
コア中への希土類元素のドープ濃度が一様である希土類
ドープファイバを用いた光ファイバ増幅器にあっては、
伝搬光のモード分布が一般にはコア中心部の電界振幅が
最大となるガウス型の分布であることから、希土類元素
がドープされているこにとより却って信号光及び励起光
のパワーの損失を生じさせることがある。このような点
に鑑み、増幅効率を高めることを目的として、コア中心
部近傍の部分にのみ希土類元素をドープすることが提案
されている。
ファイバ内の希土類原子を高いエネルギー準位にする際
にエネルギーを消費するので、励起光が希土類ドープフ
ァイバ内を伝搬するに従って、励起光の吸収が生じるこ
とになる。一方、ある一定のしきい値レベルよりも小さ
い励起光パワーでは、光増幅が行われるのに十分な希土
類原子の励起が生じないことが知られている。従って、
コア中への希土類元素のドープ濃度が一様である希土類
ドープファイバを用いた光ファイバ増幅器にあっては、
伝搬光のモード分布が一般にはコア中心部の電界振幅が
最大となるガウス型の分布であることから、希土類元素
がドープされているこにとより却って信号光及び励起光
のパワーの損失を生じさせることがある。このような点
に鑑み、増幅効率を高めることを目的として、コア中心
部近傍の部分にのみ希土類元素をドープすることが提案
されている。
コア近傍の部分にのみ希土類元素をドープする方法を第
６図により説明する。この方法は、石英反応管４の内壁
面に希土類元素がドープされていないガラス化されたコ
アガラス６を形成し、このコアガラス６を形成するより
も低い温度でMCVD法を実施することによってコアガラス
６上にスート状コアガラス８を付着させ、コアガラス６
及びスート状コアガラス８が付加された石英反応管４
を、希土類元素化合物を溶質とした溶液10に浸漬させて
この溶液をスート状コアガラス８に含浸させた後、溶液
を乾燥してコラプスを行うようにしたものである。
６図により説明する。この方法は、石英反応管４の内壁
面に希土類元素がドープされていないガラス化されたコ
アガラス６を形成し、このコアガラス６を形成するより
も低い温度でMCVD法を実施することによってコアガラス
６上にスート状コアガラス８を付着させ、コアガラス６
及びスート状コアガラス８が付加された石英反応管４
を、希土類元素化合物を溶質とした溶液10に浸漬させて
この溶液をスート状コアガラス８に含浸させた後、溶液
を乾燥してコラプスを行うようにしたものである。
得られたプリフォームを溶融紡（線引き）することによ
って、希土類ドープファイバを製造することができる。
って、希土類ドープファイバを製造することができる。
発明が解決しようとする課題 従来方法において、コアガラス６及びスート状コアガラ
ス８が付加された石英反応管４についてコラプスを行う
場合、加熱用のバーナの石英反応管長手方向への走査
は、プリフォーム断面の楕円化及びコア中への気泡の残
留を防止することを目的として、複数回行われるのが通
例である。しかし、コラプスは、石英反応管等が軟化す
るのに十分な高温下にて行われるから、加熱用のバーナ
の走査回数が増えるに従って、ドープされた希土類元素
のコアガラスからの蒸発量が増大し、第７図に示すよう
に、コア中心部の希土類元素濃度が極端に低下すること
になる。同図において、12,14はプリフォーム又は光フ
ァイバにおけるそれぞれクラッド、コアであり、14aは
コア14のうち希土類元素がドープされている部分、14b
は希土類元素がドープされていない部分である。また、
屈折率も同様にコア中心部が極端に低くなっている。こ
れは、屈折率調整用にドープされたGe等が希土類元素と
同様に蒸発するためである。コア中心部の希土類元素濃
度が極端に低下すると、伝搬光のコア中心部における電
界振幅が最大であることから、効率良い光増幅が行われ
なくなるという問題が生じる。
ス８が付加された石英反応管４についてコラプスを行う
場合、加熱用のバーナの石英反応管長手方向への走査
は、プリフォーム断面の楕円化及びコア中への気泡の残
留を防止することを目的として、複数回行われるのが通
例である。しかし、コラプスは、石英反応管等が軟化す
るのに十分な高温下にて行われるから、加熱用のバーナ
の走査回数が増えるに従って、ドープされた希土類元素
のコアガラスからの蒸発量が増大し、第７図に示すよう
に、コア中心部の希土類元素濃度が極端に低下すること
になる。同図において、12,14はプリフォーム又は光フ
ァイバにおけるそれぞれクラッド、コアであり、14aは
コア14のうち希土類元素がドープされている部分、14b
は希土類元素がドープされていない部分である。また、
屈折率も同様にコア中心部が極端に低くなっている。こ
れは、屈折率調整用にドープされたGe等が希土類元素と
同様に蒸発するためである。コア中心部の希土類元素濃
度が極端に低下すると、伝搬光のコア中心部における電
界振幅が最大であることから、効率良い光増幅が行われ
なくなるという問題が生じる。
本発明はこのような技術的課題に鑑みて創作されたもの
で、コア中心部の希土類元素濃度が極端に低下すること
がない希土類ドープファイバ、そのプリフォームの製造
方法の提供を目的としている。
で、コア中心部の希土類元素濃度が極端に低下すること
がない希土類ドープファイバ、そのプリフォームの製造
方法の提供を目的としている。
課題を解決するための手段 本発明の希土類ドープファイバ用プリフォームの製造方
法は、気相反応によって生じた酸化物ガラス微粉末を石
英反応管内に付着させて第１のスート状コガラスを形成
する第１の工程と、上記石英反応管を外側から加熱し
て、上記第１のスート状コアガラスをガラス化すると共
に、上記石英反応管を一次コラプスする第２の工程と、
上記ガラス化した第１のコアガラス上に気相反応によっ
て生じた酸化物ガラス微粉末を付着させて第２のスート
状コアガラスを形成する第３の工程と、希土類元素化合
物を溶質とする溶液を上記第２のスート状コアガラスに
含浸させる第４の工程と、上記石英反応管を外側から上
記第２の工程における加熱温度よりも高い温度に加熱し
て、上記第２のスート状コアガラスをガラス化すると共
に、上記石英反応管を最終コラプスする第５の工程とを
備えたものである。
法は、気相反応によって生じた酸化物ガラス微粉末を石
英反応管内に付着させて第１のスート状コガラスを形成
する第１の工程と、上記石英反応管を外側から加熱し
て、上記第１のスート状コアガラスをガラス化すると共
に、上記石英反応管を一次コラプスする第２の工程と、
上記ガラス化した第１のコアガラス上に気相反応によっ
て生じた酸化物ガラス微粉末を付着させて第２のスート
状コアガラスを形成する第３の工程と、希土類元素化合
物を溶質とする溶液を上記第２のスート状コアガラスに
含浸させる第４の工程と、上記石英反応管を外側から上
記第２の工程における加熱温度よりも高い温度に加熱し
て、上記第２のスート状コアガラスをガラス化すると共
に、上記石英反応管を最終コラプスする第５の工程とを
備えたものである。
本発明の希土類ドープファイバの製造方法は、上記方法
により製造されたプリフォームを溶融紡糸するようにし
たものである。
により製造されたプリフォームを溶融紡糸するようにし
たものである。
作用 本発明方法によれば、希土類元素がドープされていない
第１のコアガラスを形成して一次コラプスを行ったの
ち、希土類元素がドープされた第２のスート状コアガラ
スを形成して、最終コラプスを行うようにしているの
で、一次コラプスを行わない従来方法と比較して、最終
コラプス工程における加熱用のバーナの走査回数が一回
で済むようになり、或いは、バーナの走査回数が少なく
て済むようになる。その結果、コラプス工程における希
土類元素及び屈折率調整用のドーパントのコアガラスか
らの蒸発が抑制され、コア中心部の希土類元素濃度が極
端に低下すること及び、コア中心部の屈折率が極端に低
下することが防止される。本発明方法において、第５の
工程の最終コラプスでの加熱温度を第２の工程の一次コ
ラプスの加熱温度よりも高くしているのは、石英反応管
内部の中空部を除去するための最終コラプスにおいて
は、石英反応管内部の中空部を除去しない一次コラプス
における加熱温度よりも高い加熱温度が必要とされるか
らである。
第１のコアガラスを形成して一次コラプスを行ったの
ち、希土類元素がドープされた第２のスート状コアガラ
スを形成して、最終コラプスを行うようにしているの
で、一次コラプスを行わない従来方法と比較して、最終
コラプス工程における加熱用のバーナの走査回数が一回
で済むようになり、或いは、バーナの走査回数が少なく
て済むようになる。その結果、コラプス工程における希
土類元素及び屈折率調整用のドーパントのコアガラスか
らの蒸発が抑制され、コア中心部の希土類元素濃度が極
端に低下すること及び、コア中心部の屈折率が極端に低
下することが防止される。本発明方法において、第５の
工程の最終コラプスでの加熱温度を第２の工程の一次コ
ラプスの加熱温度よりも高くしているのは、石英反応管
内部の中空部を除去するための最終コラプスにおいて
は、石英反応管内部の中空部を除去しない一次コラプス
における加熱温度よりも高い加熱温度が必要とされるか
らである。
実 施 例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第３図は本発明方法の実施に使用することができるプリ
フォーム製造装置の構成図である。36は石英反応管22を
回転可能に支持するガラス旋盤、38はガラス旋盤36上を
石英反応管22の軸方向に往復動して石英反応管22を外部
から加熱するバーナ、40はバーナ38に供給するO2及びH2
の流量等を調整してバーナ38の燃焼状態を制御する温度
制御部である。石英反応管22の端部に接続されたコネク
タ422にはガス供給管44が接続されており、このガス供
給管44を介して原料ガスやO2等の気体を石英反応管22の
内部に送り込むようにしている。46はSiCl4,GeCl4等の
原料ガス供給器であり、その供給量は、マスフローメー
タ48を介して送り込まれるキャリアガス（O2）の流量に
よって制御される。コネクタ42にはガス供給管44と並ん
で溶液供給管50が接続されており、この溶液供給管50は
バルブ52を介して溶液タンク54に接続されている。バル
ブ52を開くことによって、溶液タンク54内の溶液を石英
反応管22内部に送り込むことができる。尚、コネクタ２
を介したガス供給管44及び溶液供給管50と石英反応管22
との接続部は、通常の方法によりシーリングが施されて
おり、これにより、石英反応管22内部に閉じた系が確保
されるようになっている。
フォーム製造装置の構成図である。36は石英反応管22を
回転可能に支持するガラス旋盤、38はガラス旋盤36上を
石英反応管22の軸方向に往復動して石英反応管22を外部
から加熱するバーナ、40はバーナ38に供給するO2及びH2
の流量等を調整してバーナ38の燃焼状態を制御する温度
制御部である。石英反応管22の端部に接続されたコネク
タ422にはガス供給管44が接続されており、このガス供
給管44を介して原料ガスやO2等の気体を石英反応管22の
内部に送り込むようにしている。46はSiCl4,GeCl4等の
原料ガス供給器であり、その供給量は、マスフローメー
タ48を介して送り込まれるキャリアガス（O2）の流量に
よって制御される。コネクタ42にはガス供給管44と並ん
で溶液供給管50が接続されており、この溶液供給管50は
バルブ52を介して溶液タンク54に接続されている。バル
ブ52を開くことによって、溶液タンク54内の溶液を石英
反応管22内部に送り込むことができる。尚、コネクタ２
を介したガス供給管44及び溶液供給管50と石英反応管22
との接続部は、通常の方法によりシーリングが施されて
おり、これにより、石英反応管22内部に閉じた系が確保
されるようになっている。
第１図は本発明の実施例を示すプリフォームの製造工程
図である。
図である。
まず、原料ガス及びO2が送りこまれている石英反応管22
を回転させながら、例えば第３図中の左から右方向に等
速度で移動しているバーナ38により石英反応管22を外部
から加熱すると、石英反応管22内にはコアとなる酸化物
がガラス微粉末が堆積し、この酸化物ガラス微粉末は、
第１図（ａ）に示すように、バーナ38による加熱によっ
て第１のスート状コアガラス24として石英反応管22の内
壁面上に付着する。バーナ38による走査は複数回行って
も良い。石英反応管22の外径、内径、長さは例えばそれ
ぞれ22mm,18mm,700mmである。
を回転させながら、例えば第３図中の左から右方向に等
速度で移動しているバーナ38により石英反応管22を外部
から加熱すると、石英反応管22内にはコアとなる酸化物
がガラス微粉末が堆積し、この酸化物ガラス微粉末は、
第１図（ａ）に示すように、バーナ38による加熱によっ
て第１のスート状コアガラス24として石英反応管22の内
壁面上に付着する。バーナ38による走査は複数回行って
も良い。石英反応管22の外径、内径、長さは例えばそれ
ぞれ22mm,18mm,700mmである。
次いで、第１図（ｂ）に示すように、バーナ38を左から
右方向に移動させながら石英反応管22をその外側から加
熱して、第１のスート状コアガラス24をガラス化させる
と共に、石英反応管22の一次コラプスを行う。24′はガ
ラス化した第１のコアガラスである。このときの石英反
応管の外径、内径は例えばそれぞれ約15mm、４〜5mmで
ある。
右方向に移動させながら石英反応管22をその外側から加
熱して、第１のスート状コアガラス24をガラス化させる
と共に、石英反応管22の一次コラプスを行う。24′はガ
ラス化した第１のコアガラスである。このときの石英反
応管の外径、内径は例えばそれぞれ約15mm、４〜5mmで
ある。
そして、第１図（ｃ）に示すように、第１のスート状コ
アガラス24を形成したのと同様にして、ガラス化した第
１のコアガラス２′上に第２のスート状コアガラス26を
付着させる。
アガラス24を形成したのと同様にして、ガラス化した第
１のコアガラス２′上に第２のスート状コアガラス26を
付着させる。
その後、石英反応管22の両端部近傍に図示しないくびれ
部を形成し、第１図（ｄ）に示すように、溶液供給管50
を介して希土類元素化合物を溶質とした溶液を石英反応
管22内に注入する。注入された溶液はこの時点で多孔質
な第２のスート状コアガラス26にのみ含浸する。希土類
元素化合物を溶質とした溶液としては、塩化エルビウム
六水塩（ErCl3・6H2O）のアルコール溶液を用いること
ができる。この場合、溶液濃度は例えば0.001〜１重量
％であり、溶液注入量は例えば５〜20mlである。
部を形成し、第１図（ｄ）に示すように、溶液供給管50
を介して希土類元素化合物を溶質とした溶液を石英反応
管22内に注入する。注入された溶液はこの時点で多孔質
な第２のスート状コアガラス26にのみ含浸する。希土類
元素化合物を溶質とした溶液としては、塩化エルビウム
六水塩（ErCl3・6H2O）のアルコール溶液を用いること
ができる。この場合、溶液濃度は例えば0.001〜１重量
％であり、溶液注入量は例えば５〜20mlである。
次いで、溶液供給管50を後退させた後、乾燥N2を送り込
んでアルコール分及び水分を蒸発させ、残留した水分に
ついては、Cl2,O2を石英反応管22内に送り込むと共にバ
ーナ38による加熱を行って十分に除去する。
んでアルコール分及び水分を蒸発させ、残留した水分に
ついては、Cl2,O2を石英反応管22内に送り込むと共にバ
ーナ38による加熱を行って十分に除去する。
最後に、バーナ38の加熱条件を変更して、第１図（ｅ）
に示すように、バーナ38を左から右方向に走査して、第
２のスート状コアガラス26をガラス化すると共に、最終
コラプスを行ってプリフォーム34を得る。26′はガラス
化した第２のコアガラスであり、この第２のコアガラス
26′はプリフォーム34における中心部に位置している。
この最終コラプスにおいては、石英反応管22内の中空部
が図中左側から徐々に除去されてゆくので、残留してい
る同中空部においては気体の流通は全くなく、希土類元
素等の蒸発は著しく少ない。
に示すように、バーナ38を左から右方向に走査して、第
２のスート状コアガラス26をガラス化すると共に、最終
コラプスを行ってプリフォーム34を得る。26′はガラス
化した第２のコアガラスであり、この第２のコアガラス
26′はプリフォーム34における中心部に位置している。
この最終コラプスにおいては、石英反応管22内の中空部
が図中左側から徐々に除去されてゆくので、残留してい
る同中空部においては気体の流通は全くなく、希土類元
素等の蒸発は著しく少ない。
得られたプリフォーム34における屈折率分布及び希土類
元素濃度分布を第２図により説明する。プリフォーム34
において、石英反応管22は低屈折率なクラッドに相当
し、第１のコアガラス24′及び第２のコアガラス26′は
高屈折率なコアに相当する。また、第１のコアガラス2
4′はコアのうち希土類元素がドープされていない部分
に相当し、第２のコアガラス26′はコアのうち希土類元
素がドープされている部分に相当する。この実施例で
は、最終コラプスにおける希土類元素、屈折率調整用の
ドーパントの蒸発が著しく少ないから、コア中心部の屈
折率が極端に低下することがなく、また、コア中心部の
希土類元素濃度が極端に低下することがない。
元素濃度分布を第２図により説明する。プリフォーム34
において、石英反応管22は低屈折率なクラッドに相当
し、第１のコアガラス24′及び第２のコアガラス26′は
高屈折率なコアに相当する。また、第１のコアガラス2
4′はコアのうち希土類元素がドープされていない部分
に相当し、第２のコアガラス26′はコアのうち希土類元
素がドープされている部分に相当する。この実施例で
は、最終コラプスにおける希土類元素、屈折率調整用の
ドーパントの蒸発が著しく少ないから、コア中心部の屈
折率が極端に低下することがなく、また、コア中心部の
希土類元素濃度が極端に低下することがない。
第４図は本発明方法の実施に使用することができる溶媒
紡糸装置（線引き装置）の説明図である。56は支持した
プリフォーム34を徐々に下方向に送り出すプリフォーム
送り部、58はプリフォーム34の下端部を加熱して溶融さ
せる加熱炉、２は溶融紡糸された希土類ドープファイ
バ、60は希土類ドープファイバ２の線径を非接触で測定
する線径測定部、62は一次被覆装置、64は制御された速
度で回転するキャプスタンローラ、66はキャプスタンロ
ーラ64によりたぐられた希土類ドープファイバ２を巻き
取るファイバ巻取部、68は線径測定部60により測定され
た線径が一定に保たれるようにキャプスタンローラ64の
回転速度をフィードバック制御する線径制御部である。
紡糸装置（線引き装置）の説明図である。56は支持した
プリフォーム34を徐々に下方向に送り出すプリフォーム
送り部、58はプリフォーム34の下端部を加熱して溶融さ
せる加熱炉、２は溶融紡糸された希土類ドープファイ
バ、60は希土類ドープファイバ２の線径を非接触で測定
する線径測定部、62は一次被覆装置、64は制御された速
度で回転するキャプスタンローラ、66はキャプスタンロ
ーラ64によりたぐられた希土類ドープファイバ２を巻き
取るファイバ巻取部、68は線径測定部60により測定され
た線径が一定に保たれるようにキャプスタンローラ64の
回転速度をフィードバック制御する線径制御部である。
このような溶融紡糸装置及び上述のプリフォーム34を用
いることによって、コア中心部の希土類元素濃度が極端
に低くない希土類ドープファイバを製造することができ
るようになり、増幅効率が高い光ファイバ増幅器の提供
が可能になる。
いることによって、コア中心部の希土類元素濃度が極端
に低くない希土類ドープファイバを製造することができ
るようになり、増幅効率が高い光ファイバ増幅器の提供
が可能になる。
この実施例では、石英反応管22にくびれ部を形成し、く
びれ部間に溶液を注入するようにしているので、石英反
応管22をガラス旋盤36に装着したままの状態でプリフォ
ームを製造するための全ての工程を実施することがで
き、製造作業性が向上すると共に、コアへの不純物の混
入や欠陥の発生を防止することができる。
びれ部間に溶液を注入するようにしているので、石英反
応管22をガラス旋盤36に装着したままの状態でプリフォ
ームを製造するための全ての工程を実施することがで
き、製造作業性が向上すると共に、コアへの不純物の混
入や欠陥の発生を防止することができる。
尚、スート状コアガラスへの溶液の含浸は、従来方法の
ように石英反応管を溶液中へ浸漬することによって行っ
ても良い。
ように石英反応管を溶液中へ浸漬することによって行っ
ても良い。
また、この実施例では、石英反応管にスート状コアガラ
スを直接形成しているが、石英反応管内にクラッドガラ
スを形成し、このクラッドガラス上にスート状コアガラ
スを形成しても良い。この場合、石英反応管及びクラッ
ドガラスがクラッドとなる。
スを直接形成しているが、石英反応管内にクラッドガラ
スを形成し、このクラッドガラス上にスート状コアガラ
スを形成しても良い。この場合、石英反応管及びクラッ
ドガラスがクラッドとなる。
発明の効果 以上説明したように、本発明の希土類ドープファイバ又
はそのプリフォームの製造方法によれば、コア中心部の
希土類元素濃度が極端に低下することがなくなるという
効果を奏する。その結果、増幅効率が高い光ファイバ増
幅器の提供が可能になり、光ファイバ通信技術の発展に
寄与するところが大きい。
はそのプリフォームの製造方法によれば、コア中心部の
希土類元素濃度が極端に低下することがなくなるという
効果を奏する。その結果、増幅効率が高い光ファイバ増
幅器の提供が可能になり、光ファイバ通信技術の発展に
寄与するところが大きい。
第１図は本発明の実施例を示すプリフォームの製造工程
図、 第２図は本発明の実施例における屈折率分布及び希土類
元素濃度分布の説明図、 第３図は本発明方法の実施に使用することができるプリ
フォーム製造装置の構成図、 第４図は本発明方法の実施に使用することができる溶融
紡糸（線引き）装置の説明図、 第５図は希土類ドープファイバによる光増幅の原理を示
す模式図、 第６図は従来方法の説明図、 第７図は従来例における屈折率分布及び希土類元素濃度
分布の説明図である。 22……石英反応管、 24……第１のスート状コアガラス、 26……第２のスート状コアガラス。
図、 第２図は本発明の実施例における屈折率分布及び希土類
元素濃度分布の説明図、 第３図は本発明方法の実施に使用することができるプリ
フォーム製造装置の構成図、 第４図は本発明方法の実施に使用することができる溶融
紡糸（線引き）装置の説明図、 第５図は希土類ドープファイバによる光増幅の原理を示
す模式図、 第６図は従来方法の説明図、 第７図は従来例における屈折率分布及び希土類元素濃度
分布の説明図である。 22……石英反応管、 24……第１のスート状コアガラス、 26……第２のスート状コアガラス。
Claims (2)
- 【請求項１】気相反応によって生じた酸化物ガラス微粉
末を石英反応管（22）内に付着させて第１のスート状コ
アガラス（24）を形成する第１の工程と、 上記石英反応管（22）を外側から加熱して、上記第１の
スート状コアガラス（24）をガラス化すると共に、上記
石英反応管（22）を一次コラプスする第２の工程と、 上記ガラス化した第１のコアガラス（24′）上に気相反
応によって生じた酸化物ガラス微粉末を付着させて第２
のスート状コアガラス（26）を形成する第３の工程と、 希土類元素化合物を溶質とする溶液を上記第２のスート
状コアガラス（26）に含浸させる第４の工程と、 上記石英反応管（22）を外側から上記第２の工程におけ
る加熱温度よりも高い温度に加熱して、上記第２のスー
ト状コアガラス（26）をガラス化すると共に、上記石英
反応管（22）を最終コラプスする第５の工程とを備えた
ことを特徴とする希土類ドープファイバ用プリフォーム
の製造方法。 - 【請求項２】請求項１に記載の方法により製造されたプ
リフォームを溶融紡糸することを特徴とする希土類ドー
プファイバの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP641890A JPH0742128B2 (ja) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | 希土類ドープファイバ及びそのプリフォームの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP641890A JPH0742128B2 (ja) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | 希土類ドープファイバ及びそのプリフォームの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03211504A JPH03211504A (ja) | 1991-09-17 |
| JPH0742128B2 true JPH0742128B2 (ja) | 1995-05-10 |
Family
ID=11637825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP641890A Expired - Fee Related JPH0742128B2 (ja) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | 希土類ドープファイバ及びそのプリフォームの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0742128B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5384123B2 (ja) * | 2009-01-16 | 2014-01-08 | 三菱電線工業株式会社 | 希土類元素添加光ファイバ母材の製造方法 |
-
1990
- 1990-01-17 JP JP641890A patent/JPH0742128B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03211504A (ja) | 1991-09-17 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |