JP3301275B2 - 光ファイバ増幅器 - Google Patents

光ファイバ増幅器

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JP3301275B2 JP15450495A JP15450495A JP3301275B2 JP 3301275 B2 JP3301275 B2 JP 3301275B2 JP 15450495 A JP15450495 A JP 15450495A JP 15450495 A JP15450495 A JP 15450495A JP 3301275 B2 JP3301275 B2 JP 3301275B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信に用いられる光
ファイバ増幅器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在光ファイバ増幅器は、光通信システ
ムのキーデバイスと考えられ、開発が進められている。
特に光通信における信号光波長である１．３μｍ帯にお
いてはＰｒを活性イオンとして、１．５μｍ帯において
はＥｒを活性イオンとした研究が行われている。
【０００３】光通信線路である光ファイバの破断や故障
を監視する光通信システム用のプローブ光として、１．
６５μｍ帯の光を用いた場合のシステムの検討が現在な
されていて（例えばＹ．Ｋｏｙａｍａｄａ ｅｔ ａ
ｌ，“Ｂａｓｉｃ Ｃｏｎｃｅｐｔｓ ｆｏｒ Ｆｉｂ
ｅｒ Ｏｐｔｉｃ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ＬｏｏｐＯ
ｐｅｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ”，Ｐｒｏｃｅｅｄ
ｉｎｇｓ ｏｆ ＩＣＣ ３４１，１，ｐｐ．１５４１
−１５４４（１９９０）参照）、そのシステムに用いら
れる１．６５μｍ帯光ファイバ増幅器が嘱望されてい
る。１．６μｍ帯光ファイバ増幅器の活性イオンとして
はＴｍを用いる場合が検討されている（例えば、三井泉
他、「Ｔｍ添加光ファイバの諸特性」電子情報通信学会
技術研究報告 ＯＱＥ９０−８５ ｐｐ．８９〜９４参
照）。図１にＴｍのエネルギー準位図を示す。この場
合、 3Ｆ4 → 3Ｈ6 の３準位系の誘導放出を利用する。
励起は、６９０ｎｍ、８００ｎｍ帯、１２００ｎｍ、１
５５０〜１６２５ｎｍ付近の励起光を用いることが可能
である。図２には一般的な光ファイバ増幅器の構成を示
す。図２に示すように、光ファイバ増幅器は増幅用光フ
ァイバ１と、信号入力用光ファイバ２と、励起光源３
と、信号光２Ａと励起光源からの励起光３Ａを合波器４
により合波し、コア内にＴｍを添加した光ファイバ１へ
導入する。必要に応じて、光アイソレータ５を用いる場
合もある。増幅された信号光は信号出力用光ファイバ６
から出力する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】活性イオンＴｍの誘導
放出遷移（ 3Ｆ4 → 3Ｈ6 ）から発せられる吸収スペク
トルおよび自然放出スペクトル（蛍光スペクトル）を図
３に示す。図中、８は吸収断面積を表わす曲線、９は蛍
光断面積を表わす曲線である。この遷移を用いる場合、
図３に示すように自然放出スペクトルの中心波長は１．
８μｍ付近である。また、吸収スペクトルは中心波長が
１．６５μｍである。これらより明らかなように、１．
８〜２．０μｍ帯において、増幅された自然放出光（Ａ
ｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓ
ｓｉｏｎ：ＡＳＥ）に励起エネルギーの多くが使われて
いることになる。このため、目的波長である１．６５μ
ｍの増幅に寄与する励起エネルギーが少なくなってしま
う。また、１．８〜２．０μｍ帯における単一行路の利
得が高いために、レーザ発振を起こし易い。レーザ発振
が起きると、それ以上励起光を投入しても１．６５μｍ
帯において利得を高くできない。
【０００５】本発明の目的は、１．６５μｍ帯の高効率
光増幅を実現するためにＴｍを添加した増幅用光ファイ
バを用いた光ファイバ増幅器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の第１の解決手段に従う光ファイバ増幅器
は、コアおよびクラッドからなり、前記コア内に活性イ
オンを含有した増幅用光ファイバと、前記活性イオンを
励起するための励起光源と、前記励起光源からの励起光
と信号光を合波して前記増幅用光ファイバに導入するた
めの合波手段を備えた光ファイバ増幅器であって、前記
活性イオンはＴｍであり、前記信号光はＴｍの ３ Ｆ ４ →
３ Ｈ ６ 遷移の誘導放出を利用して増幅される１．６５μ
ｍ帯の光であり、前記クラッドにＴｂ，Ｅｕ，Ｈｏ，Ｓ
ｍのうち少なくとも１種類の、Ｔｍの ３ Ｆ ４ → ３ Ｈ ６ 遷
移による蛍光を吸収する吸収剤イオンを含有し、前記コ
アは前記吸収剤イオンを含有しないことを特徴とする。
【０００７】本発明の第２の解決手段に従う光ファイバ
増幅器は、コアおよびクラッドからなり、前記コア内に
活性イオンを含有した増幅用光ファイバと、前記活性イ
オンを励起するための励起光源と、前記励起光源からの
励起光と信号光を合波して前記増幅用光ファイバに導入
するための合波手段を備えた光ファイバ増幅器であっ
て、前記活性イオンはＴｍであり、前記信号光はＴｍの
３ Ｆ ４ → ３ Ｈ ６ 遷移の誘導放出を利用して増幅される
１．６５μｍ帯の光であり、前記コア内には、前記Ｔｍ
に加え、Ｔｂ，Ｅｕ，Ｈｏ，Ｓｍのうち少なくとも１種
類の、Ｔｍの ３ Ｆ ４ → ３ Ｈ ６ 遷移による蛍光を吸収する
吸収剤イオンを含有することを特徴とする。
【０００８】本発明の第３の解決手段に従う光ファイバ
増幅器は、コアおよびクラッドからなり、前記コア内に
活性イオンを含有した増幅用光ファイバと、前記活性イ
オンを励起するための励起光源と、前記励起光源からの
励起光と信号光を合波して前記増幅用光ファイバに導入
するための合波手段を備えた光ファイバ増幅器であっ
て、前記信号光はＴｍの ３ Ｆ ４ → ３ Ｈ ６ 遷移の誘導放出
を利用して増幅される１．６５μｍ帯の光であり、前記
コアは２層以上からなるコアであり、前記２層以上から
なるコアのうち１層以上に活性イオンＴｍを含有し、前
記Ｔｍを含まない１層以上にＴｂ，Ｅｕ，Ｈｏ，Ｓｍの
うち少なくとも１種類の、Ｔｍの ３ Ｆ ４ → ３ Ｈ ６ 遷移に
よる蛍光を吸収するイオンを含有することを特徴とす
る。
【０００９】
【作用】図４〜図９はそれぞれＴｂ，Ｅｕ，Ｈｏ，Ｎ
ｄ，Ｄｙ，Ｓｍイオンの吸収スペクトルを示すスペクト
ル図である。図４〜図９において、Ｔｂ，Ｅｕ，Ｈｏ，
Ｎｄ，Ｄｙ，Ｓｍはそれぞれ１．８μｍ帯近傍に吸収を
持つ。光ファイバのコアまたはクラッドに吸収剤イオン
であるＨｏ，Ｅｕ，Ｔｂ，Ｎｄ，Ｄｙ，Ｓｍのうち少な
くとも１種類のイオンを添加することにより、１．８μ
ｍ帯から２．０μｍの光はそれぞれのイオンにより吸収
される。このため、次の２つの効果が得られる。（１）
１．８μｍ〜２．０μｍ帯においてＡＳＥ強度が大きく
なるのを抑えることができ、励起光エネルギーがこのＡ
ＳＥの成長に使われるのを抑えることができる。この結
果１．６５μｍ帯における高効率増幅が達成できる。
（２）１．８μｍ帯〜２．０μｍ帯におけるレーザ発振
を抑えることができ、レーザ発振により１．６５μｍ帯
における利得が、励起光強度を強くしてもそれ以上に上
がらなくなるという現象を防ぐことができる。
【００１０】吸収剤イオンをクラッドに添加した場合、
コアに添加した場合と、２層以上のコア構造を用いて吸
収剤と活性イオンＴｍを分離して添加した場合では、そ
れぞれ以下のような長所および短所を有することにな
る。
【００１１】クラッドに吸収剤イオンであるＨｏ，Ｅ
ｕ，Ｔｂ，Ｎｄ，Ｄｙ，Ｓｍの少なくとも１種類のイオ
ンを添加した場合、クラッドにしみ出している光（エバ
ネセントフィールド）を吸収することになる。このた
め、Ｔｍとそれぞれのイオン間の相互作用はなく、Ｔｍ
の上準位寿命の減少によるアンプの効率の低下はない。
しかしながら、マルチモードファイバ等の、クラッドに
光がほとんどしみ出さないファイバにおいてはこの方法
は用いることができない。
【００１２】コアに吸収剤イオンであるＴｂ，Ｅｕ，Ｈ
ｏ，Ｄｙ，Ｓｍ，Ｎｄの少なくとも１種類のイオンを添
加した場合、Ｔｍとそれぞれのイオン間の相互作用（ク
ロスリラクセーション）により、Ｔｍの上準位寿命が減
少しアンプの効率が落ちることになる。しかしながら、
一番光が閉じ込められるコアに吸収剤イオンを添加する
ため、吸収剤としての効果が大きくなり高効率増幅が期
待できる。
【００１３】２層以上のコアを有する構造の光ファイバ
において、そのうち１層以上にＴｍ、別の１層以上に吸
収剤イオンであるＨｏ，Ｅｕ，Ｔｂ，Ｎｄ，Ｄｙ，Ｓｍ
の少なくとも１種類を添加した場合、Ｔｍと吸収剤イオ
ンがクロスリラクセーションを起こすことなく添加でき
るため、アンプの効率が落ちることはない。また、光が
閉じ込められるコアに添加しているため吸収剤としての
効果を十分期待できる。特に中心層にＴｍを添加したシ
ングルモード伝搬の場合は、励起光の強度が一番強い領
域でＴｍとカップリングするため高効率増幅が期待でき
る。またマルチモードファイバ等のクラッドに光がほと
んどしみ出さないような光ファイバにおいてもこの方法
を用いることができるという利点も持つ。しかしながら
この構造のファイバを作製する際に、作製過程が複雑で
かつファイバの損失が生じ易いという欠点を持つ。
【００１４】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。本発明はこれらの実施例に限定されること
は勿論である。
【００１５】＜実施例１＞実施例１においては、コアに
Ｔｍを２０００ｐｐｍ、クラッドにＴｂを２０００ｐｐ
ｍ添加したフッ化物ガラスファイバを用いた。Ｔｂの吸
収は１．６μｍ〜２．０μｍにわたっており、かつ、
１．８μｍ帯において非常に大きいため、１．６５μｍ
で多少光損失は増えるものの、ＡＳＥおよびレーザ発振
を抑えるのに有効である。コアにＴｍを、クラッドにＴ
ｂを分離して添加した場合、ＴｍとＴｂとの相互作用
（クロスリラクセーション）はなく、高効率増幅が可能
となる。
【００１６】フッ化物ガラスファイバは、ガラス組成が
ＺｒＦ4 −ＢａＦ2 −ＬａＦ3 −ＹＦ3 −ＡｌＦ3 −Ｌ
ｉＦ−ＮａＦ系の単一モードファイバ（ＺＢＬＹＡＬＮ
ファイバ）を用いる。それぞれのファイバのモル比はＺ
ｒＦ4 が５６ｍｏｌ％、ＢａＦ2 が１４ｍｏｌ％、Ｌａ
Ｆ3 が３．５ｍｏｌ％、ＹＦ3 が２ｍｏｌ％、ＡｌＦ3
が７ｍｏｌ％、ＬｉＦが２．５ｍｏｌ％、ＰｂＦ2 が１
５ｍｏｌ％であり、このガラスのナトリウムＤ線を用い
た屈折率は１．５５３２である。クラッドガラスはＺｒ
Ｆ4 が４７．５ｍｏｌ％、ＢａＦ2 が２３．５ｍｏｌ
％、ＬａＦ3 が２．５ｍｏｌ％、ＹＦ3 が２ｍｏｌ％、
ＡｌＦ3 が４．５ｍｏｌ％、ＮａＦが２０ｍｏｌ％であ
り、このガラスのナトリウムＤ線を用いた屈折率は１．
４９５５２であった。このファイバは比屈折率差が３．
７％である。ファイバ長を一番利得が得られる８ｍ、コ
ア径を２．０μｍとした。
【００１７】この場合、１．６５μｍ帯の光はコアに約
５割閉じ込められ、約５割がクラッドにしみ出すことに
なる。また１．８μｍ帯の光は約４割がコアに閉じ込め
られ、約６割クラッドにしみ出すことになる。
【００１８】図１０に、フッ化物ガラスファイバを用い
た光ファイバ増幅器の構成を示す。光ファイバ増幅器は
上述のフッ化物ガラスファイバからなる光ファイバ１０
と信号入力用光ファイバ２と、励起光源３と、励起光源
からの励起光と信号光である１．６５μｍの光を合波で
きるＷＤＭ〔波長分割多重（ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｄｉ
ｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）〕ファイバ
カップラ４と、光アイソレータ５と信号光出力用光ファ
イバ６と、フッ化物ガラスファイバと、石英ファイバの
接続をよくするための高Δｎの石英ファイバ７Ａ，７Ｂ
とからなる。励起光源はこの場合、０．８μｍ帯高出力
レーザ（半導体ＬＤモジュール）、１．２μｍ帯高出力
レーザ（半導体ＬＤモジュール）、１．５８μｍ帯Ｅｒ
ファイバレーザの３種類が使用可能である。
【００１９】信号光入力用光ファイバ２と半導体ＬＤモ
ジュール（励起光源）３とをＷＤＭファイバカップラ４
に接続し、信号光と励起光を合波する。合波した光を取
り出すＷＤＭファイバカップラ４のポートには、接合部
での光損失を減らすためのマイクロバーナを用いてコア
径を広げた高Δｎ石英ファイバ７Ａの一端を接続する。
高Δｎ石英ファイバ７Ａの他端にはガラス製Ｖ溝ブロッ
クを取り付け、同じくＶ溝ブロックを取り付けたフッ化
物ガラスファイバ１０の一端と高精度に調芯した後、Ｕ
Ｖ接着剤で接続する。フッ化物ガラスファイバ１０の他
端にも同様の方法で高Δｎ石英ファイバ７Ｂの一端を接
続する。高Δｎ石英ファイバ７Ｂの他端も先述したよう
にマイクロバーナでコア径を広げて光アイソレータ５の
一端に接続する。光アイソレータ５の他端には信号出力
用光ファイバ６を取り付ける。
【００２０】図１１には、励起光源が０．８μｍ帯Ｌ
Ｄ、１．２μｍ帯ＬＤ、１．５８μｍ帯ファイバレーザ
とした場合の、この増幅器の小信号利得特性を示す。励
起光源が０．８μｍの場合の励起光強度が１００ｍＷの
場合に信号利得６ｄＢを得た。利得計数は０．１ｄＢ／
ｍＷであった。励起光源が１．２μｍの場合の励起光強
度が１００ｍＷの場合に信号利得３０ｄＢを得た。利得
係数は０．５ｄＢ／ｍＷであった。励起光源が１．５８
μｍの場合の励起光強度が１００ｍＷの場合に信号利得
３６ｄＢを得た。利得係数は０．６ｄＢ／ｍＷであっ
た。
【００２１】＜実施例２＞実施例２においては、コアに
Ｔｍを２０００ｐｐｍ、クラッドにＥｕを１００００ｐ
ｐｍ添加したフッ化物ガラスファイバを用いた。Ｅｕは
１．８μｍから２．０μｍに吸収を持つが、特にＡＳＥ
の成長し易い１．８μｍ帯では吸収が小さい。そのため
高効率増幅のためには、クラッドに多量のＥｕを添加す
る必要がある。Ｅｕは１．６５μｍ帯に吸収を持たない
ために、低雑音の増幅器が作製可能である。
【００２２】光ファイバの作製原料比、構造パラメータ
および光ファイバ増幅器の構成は実施例１と同様のもの
を用いた。
【００２３】励起光源が０．８μｍ帯ＬＤ、１．２μｍ
帯ＬＤ、１．５８μｍ帯ファイバレーザとした場合の、
この増幅器の小信号利得特性は実施例１の場合と同じ傾
向を示し、励起光波長０．８μｍ、励起光強度が１００
ｍＷの場合に信号利得５ｄＢを得た。利得係数は０．０
８ｄＢ／ｍＷであった。励起光波長１．２μｍ、励起光
強度が１００ｍＷの場合に信号利得２８ｄＢを得た。利
得係数は０．５ｄＢ／ｍＷであった。励起光源が１．５
８μｍの場合の励起光強度が１００ｍＷの場合に信号利
得３０ｄＢを得た。利得係数は０．５ｄＢ／ｍＷであっ
た。
【００２４】＜実施例３＞実施例３においては、コアに
Ｔｍを２０００ｐｐｍ、クラッドにＨｏを５０００ｐｐ
ｍ添加したフッ化物ガラスファイバを用いた。Ｈｏは
１．８μｍから２．０μｍに吸収を持ち、１．６５μｍ
にほとんど吸収を持たない。このため低雑音な増幅器の
作製が可能となる。しかしながらＨｏが１．２μｍ帯に
おいて吸収を持つため、１．２μｍ帯の光を励起光源と
して用いるときは、高利得を期待できない。
【００２５】光ファイバの作製原料比、構造パラメータ
および光ファイバ増幅器の構成は実施例１と同様のもの
を用いた。
【００２６】励起光源が０．８μｍ帯ＬＤ、１．２μｍ
帯ＬＤ、１．５８μｍファイバレーザとした場合の、こ
の増幅器の小信号利得特性は実施例１と同じ傾向を示
し、励起光波長が０．８μｍの場合の励起光強度が１０
０ｍＷの場合に信号利得５ｄＢを得た。利得係数は０．
０８ｄＢ／ｍＷであった。励起光源が１．２μｍの場合
の励起光強度が１００ｍＷの場合に信号利得を得ること
はできなかった。励起光源が１．５８μｍの場合の励起
光強度が１００ｍＷの場合に信号利得３０ｄＢを得た。
利得係数は０．７ｄＢ／ｍＷであった。
【００２７】＜実施例４＞実施例４においては、コアに
Ｔｍを２０００ｐｐｍ、クラッドにＤｙを３０００ｐｐ
ｍ添加したフッ化物ガラスファイバを用いた。Ｄｙは
１．５５μｍから１．８５μｍに吸収を持つため、その
領域におけるＡＳＥの成長を抑制し、レーザ発振を阻止
するという点で有利である。しかしながら、１．８５μ
ｍより長波長での吸収は小さいため、１．８５μｍのよ
り長波長での、ＡＳＥの成長、レーザ発振を許すことに
なるという欠点を持ち、かつ１．６５μｍ帯で吸収を持
つため、信号光の損失が大きくなるという欠点を持つ。
【００２８】光ファイバの作製原料比、構造パラメータ
および光ファイバ増幅器の構成は実施例１と同様のもの
を用いた。
【００２９】励起光源が０．８μｍ帯ＬＤ、１．２μｍ
帯ＬＤ、１．５８μｍ帯ファイバレーザとした場合の、
この増幅器の小信号利得特性は実施例１の場合と同様の
傾向を示し、励起光源が０．８μｍの場合の励起光強度
が１００ｍＷの場合に信号利得３ｄＢを得た。利得計数
は０．０５ｄＢ／ｍＷであった。励起光源が１．２μｍ
の場合の励起光強度が１００ｍＷの場合に信号利得１２
ｄＢを得た。利得係数は０．２ｄＢ／ｍＷであった。励
起光源が１．５８μｍの場合の励起光強度が１００ｍＷ
の場合に信号利得１６ｄＢを得た。利得係数は０．２５
ｄＢ／ｍＷであった。
【００３０】＜実施例５＞実施例５においては、コアに
Ｔｍを２０００ｐｐｍ、クラッドにＳｍを３０００ｐｐ
ｍ添加したフッ化物ガラスファイバを用いた。Ｓｍは
１．５５μｍから１．６５μｍ、１．７μｍ〜２．０μ
ｍに吸収を持つため、その領域におけるＡＳＥの成長を
抑制し、レーザ発振を阻止するという点で有利である。
しかしながら、１．６５μｍ帯で多少吸収を持つため、
信号光の損失が大きくなるという欠点を持つ。
【００３１】光ファイバの作製原料比、構造パラメータ
および光ファイバ増幅器の構成は実施例１と同様のもの
を用いた。
【００３２】励起光源が０．８μｍ帯ＬＤ、１．２μｍ
帯ＬＤ、１．５８μｍ帯ファイバレーザとした場合の、
この増幅器の小信号利得特性は実施例１の場合と同様の
傾向を示し、励起光源が０．８μｍの場合の励起光強度
が１００ｍＷの場合に信号利得２ｄＢを得た。利得係数
は０．０５ｄＢ／ｍＷであった。励起光源が１．２μｍ
の場合の励起光強度が１００ｍＷの場合に信号利得１０
ｄＢを得た。利得係数は０．１５ｄＢ／ｍＷであった。
励起光源が１．５８μｍの場合の励起光強度が１００ｍ
Ｗの場合に信号利得１６ｄＢを得た。利得係数は０．２
５ｄＢ／ｍＷであった。
【００３３】＜実施例６＞実施例６においては、コアに
Ｔｍを２０００ｐｐｍ、クラッドにＮｄを３０００ｐｐ
ｍ添加したフッ化物ガラスファイバを用いた。Ｎｄは
１．６μｍから１．８５μｍに吸収を持つため、その領
域におけるＡＳＥの成長を抑制し、レーザ発振を阻止す
るという点で有利である。しかしながら、１．８５μｍ
より長波長での吸収は小さいため、１．８５μｍのより
長波長での、ＡＳＥの成長、レーザ発振を許すことにな
るという欠点を持ち、かつ１．６５μｍ帯で吸収を持つ
ため、信号光の損失が大きくなるという欠点を持つ。
【００３４】光ファイバの作製原料比、構造パラメータ
および光ファイバ増幅器の構成は実施例１と同様のもの
を用いた。
【００３５】励起光源が０．８μｍ帯ＬＤ、１．２μｍ
帯ＬＤ、１．５８μｍ帯ファイバレーザとした場合の、
この増幅器の小信号利得特性は実施例１と同様の傾向を
示し、励起光源が０．８μｍの場合の励起光強度が１０
０ｍＷの場合に信号利得２ｄＢを得た。利得係数は０．
０４ｄＢ／ｍＷであった。励起光源が１．２μｍの場合
の励起光強度が１００ｍＷの場合に信号利得１０ｄＢを
得た。利得係数は０．１５ｄＢ／ｍＷであった。励起光
源が１．５８μｍの場合の励起光強度が１００ｍＷの場
合に信号利得１２ｄＢを得た。利得係数は０．２ｄＢ／
ｍＷであった。
【００３６】＜比較例１＞本比較例１においては、Ｔｍ
をコアに２０００ｐｐｍ添加した場合について示す。光
ファイバの組成、光ファイバの比屈折率差Δｎ、コア径
および増幅器の構成は実施例１のものと同様とする。そ
れぞれの励起光源の場合の利得が高くなるファイバの最
適長は実施例１の場合に比べて短くなる。本実施例にお
いてはファイバ長２ｍを用いた。
【００３７】図１２に小信号利得特性を示す。励起光源
を０．８μｍ帯ＬＤ、１．２μｍ帯ＬＤ、１．５８μｍ
帯ファイバレーザとした。励起光源が０．８μｍの場合
の励起光強度が１００ｍＷの場合には利得は得られなか
った。励起光源が１．２μｍの場合の励起光強度が１０
０ｍＷの場合に信号利得３ｄＢを得た。利得係数は０．
０５ｄＢ／ｍＷであった。励起光源が１．５８μｍの場
合の励起光強度が１００ｍＷの場合に信号利得４ｄＢを
得た。利得係数は０．０６ｄＢ／ｍＷであった。
【００３８】１．２μｍ帯および１．５８μｍ帯の励起
波長において、１００ｍＷ励起の場合に増幅された自然
放出光はそれぞれ５０ｍＷおよび７５ｍＷ程度であり、
励起光のエネルギーの半分以上が増幅された自然放出光
に費やされていることが分かる。
【００３９】この比較例により、Ｔｂ，Ｅｕ，Ｈｏ，Ｄ
ｙ，Ｓｍ，Ｎｄのイオンをクラッドに添加することによ
る効果を明らかにした。
【００４０】＜実施例７＞実施例７においては、コアに
Ｔｍを１０００ｐｐｍ、クラッドにＴｂを１０００ｐｐ
ｍ添加した場合の石英ファイバを用いた。コアのガラス
組成はＳｉＯ2 が８０ｍｏｌ％、ＧｅＯ2 が２０ｍｏｌ
％であり、クラッドはＳｉＯ2 が１００ｍｏｌ％であ
る。この際、比屈折率差は２．０％であった。コア直径
は３．０μｍ、ファイバ長は４０ｍとした。この光ファ
イバにおいて、１．６５μｍ帯の光はコア内に５割閉じ
込められ、クラッドには５割しみ出すことになる。１．
８μｍ帯の光はコア内に４割閉じ込められ、クラッドに
６割しみ出すことになる。
【００４１】図１３には、光ファイバ増幅器の構成を示
す。光ファイバ増幅器は上述の石英ファイバからなる光
ファイバ１１と、信号入力用光ファイバ２と、励起光源
３として１．５８μｍの高出力Ｅｒ添加ファイバレーザ
を２個用いる。１．５８μｍのＥｒ添加ファイバレーザ
３の光と、１．６５μｍ帯の信号光は、フィルタを用い
たファイバカップラ４で合波および分波する。合波用フ
ァイバカップラの信号光入力ポートには、信号光入力用
ファイバ２が取り付けてある。石英ファイバ１１の両端
から、ファイバカップラを介したＥｒ添加ファイバレー
ザ３の光を導波させる。出力側のファイバカップラ端に
は光アイソレータ５を介して出力ファイバ６が取り付け
てある。
【００４２】図１４にはこの増幅器の小信号利得特性を
示す。２００ｍＷで励起した際に、利得２０ｄＢを得
た。利得係数は０．０１５ｄＢ／ｍＷであった。
【００４３】＜実施例８＞実施例８においては、コアに
Ｔｍを１０００ｐｐｍ、クラッドにＥｕを３０００ｐｐ
ｍ添加した石英ファイバを用いた。
【００４４】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バの構造パラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例
７の場合と同じである。
【００４５】２００ｍＷで励起した際に利得１６ｄＢを
得た。利得係数は０．１２ｄＢ／ｍＷであった。
【００４６】＜実施例９＞実施例９においては、コアに
Ｔｍを１０００ｐｐｍ、クラッドにＨｏを２０００ｐｐ
ｍ添加した石英ファイバを用いた。
【００４７】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バの構造パラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例
７の場合と同じである。
【００４８】２００ｍＷで励起した際に利得１５ｄＢを
得た。利得係数は０．１２ｄＢ／ｍＷであった。
【００４９】＜実施例１０＞実施例１０においては、コ
アにＴｍを１０００ｐｐｍ、クラッドにＤｙを２０００
ｐｐｍ添加した石英ファイバを用いた。
【００５０】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バの構造パラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例
７の場合と同じである。
【００５１】２００ｍＷで励起した際に利得３ｄＢを得
た。利得係数は０．０２５ｄＢ／ｍＷであった。
【００５２】＜実施例１１＞実施例１１においては、コ
アにＴｍを１０００ｐｐｍ、クラッドにＳｍを２０００
ｐｐｍ添加した石英ファイバを用いた。
【００５３】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バの構造パラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例
７の場合と同じである。
【００５４】２００ｍＷで励起した際に利得３ｄＢを得
た。利得係数は０．０３ｄＢ／ｍＷであった。
【００５５】＜実施例１２＞実施例１２においては、コ
アにＴｍを１０００ｐｐｍ、クラッドにＮｄを２０００
ｐｐｍ添加した石英ファイバを用いた。
【００５６】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バの構造パラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例
７の場合と同じである。
【００５７】２００ｍＷで励起した際に利得２ｄＢを得
た。利得係数は０．０３５ｄＢ／ｍＷであった。
【００５８】＜比較例２＞実施例７と同じ構造パラメー
タを持つ光ファイバにＴｍを単独で１０００ｐｐｍ添加
し、実施例７と同じ構成の光増幅器を作製した。
【００５９】光ファイバの長さはＡＳＥ光が最も強くな
る８ｍを用いたが、利得は得られなかった。
【００６０】この結果から、クラッドに吸収剤イオンを
添加することの有意性が明らかになった。
【００６１】＜実施例１３＞実施例１３においては、コ
アにＴｍを３０００ｐｐｍ、Ｔｂを３０００ｐｐｍ添加
したアルミ系多成分ガラスファイバを用いた。ガラス組
成は、コアガラスにはＡｌ2 Ｏ3 が４１ｍｏｌ％、Ｇｅ
Ｏ2 が６ｍｏｌ％、ＭｇＯが５ｍｏｌ％、ＣａＯが４８
ｍｏｌ％である。また、クラッドガラスにはＡｌ2 Ｏ3
が４１ｍｏｌ％、ＳｉＯ2 が６ｍｏｌ％、ＭｇＯが５ｍ
ｏｌ％、ＣａＯが４８ｍｏｌ％のものを用いた。
【００６２】比屈折率差は０．５％程度、コア径は５μ
ｍ、ファイバ長を６ｍとした。光ファイバ増幅器の構成
は実施例７と同様のものを用いた。
【００６３】励起光強度が２００ｍＷの際に、利得１０
ｄＢを得た。利得係数は０．０７５ｄＢ／ｍＷであっ
た。このファイバの損失が２ｄＢ／ｍ（１．３μｍ帯の
光で測定した測定値）と大きいことを考えると、このフ
ァイバを脱水、原料の精製等により低損失化することに
より高効率ファイバ増幅器実現が期待できる。
【００６４】＜実施例１４＞実施例１４においては、コ
アにＴｍを３０００ｐｐｍ、クラッドにＥｕを３０００
ｐｐｍ添加したアルミ系多成分ガラスファイバを用い
た。
【００６５】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バの構造パラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例
１３の場合と同じである。
【００６６】２００ｍＷで励起した際に利得８ｄＢを得
た。利得係数は０．０６ｄＢ／ｍＷであった。
【００６７】＜実施例１５＞実施例１５においては、コ
アにＴｍを３０００ｐｐｍ、クラッドにＨｏを３０００
ｐｐｍ添加したアルミ系多成分ガラスファイバを用い
た。
【００６８】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バの構造パラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例
１３の場合と同じである。
【００６９】２００ｍＷで励起した際に利得７ｄＢを得
た。利得係数は０．５ｄＢ／ｍＷであった。
【００７０】＜実施例１６＞実施例１６においては、コ
アにＴｍを３０００ｐｐｍ、クラッドにＳｍを３０００
ｐｐｍ添加したアルミ系多成分ガラスファイバを用い
た。
【００７１】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バの構造パラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例
１３の場合と同じである。
【００７２】２００ｍＷで励起した際に利得３ｄＢを得
た。利得係数は０．０２ｄＢ／ｍＷであった。
【００７３】＜実施例１７＞実施例１７においては、コ
アにＴｍを３０００ｐｐｍ、クラッドにＤｙを３０００
ｐｐｍ添加したアルミ系多成分ガラスファイバを用い
た。
【００７４】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バの構造パラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例
１３の場合と同じである。
【００７５】２００ｍＷで励起した際に利得２ｄＢを得
た。利得係数は０．０１５ｄＢ／ｍＷであった。
【００７６】＜実施例１８＞実施例１８においては、コ
アにＴｍを３０００ｐｐｍ、クラッドにＮｄを３０００
ｐｐｍ添加したアルミ系多成分ガラスファイバを用い
た。
【００７７】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バの構造パラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例
１３の場合と同じである。
【００７８】２００ｍＷで励起した際に利得１ｄＢを得
た。利得係数は０．０７５ｄＢ／ｍＷであった。
【００７９】＜実施例１９＞実施例１９においては、コ
アにＴｍを２０００ｐｐｍ、クラッドにＴｂを２０００
ｐｐｍ添加したＴｅ系ガラスファイバを用いた。コアガ
ラス作製に用いたガラス組成はＴｅＯ2 が７０ｍｏｌ
％、ＺｎＯが１５ｍｏｌ％、ＰｂＯが１５ｍｏｌ％であ
る。クラッドガラスはＴｅＯ2 が７０ｍｏｌ％、ＺｎＯ
が２０ｍｏｌ％、ＣｄＯが１０ｍｏｌ％のもので作製し
た。この場合光ファイバの比屈折率差は１％であった。
【００８０】光ファイバのコア径は４μｍ、ファイバ長
を６ｍとした。
【００８１】２００ｍＷで励起した際に利得３０ｄＢを
得た。利得係数は０．２２ｄＢ／ｍＷであった。
【００８２】＜実施例２０＞実施例２０においては、コ
アにＴｍを２０００ｐｐｍ、クラッドにＨｏを２０００
ｐｐｍ添加したＴｅ系ガラスファイバを用いた。
【００８３】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バの構造パラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例
１９の場合と同じである。
【００８４】２００ｍＷで励起した際に利得２２ｄＢを
得た。利得係数は０．１６ｄＢ／ｍＷであった。
【００８５】＜実施例２１＞実施例２１においては、コ
アにＴｍを２０００ｐｐｍ、クラッドにＥｕを２０００
ｐｐｍ添加したＴｅ系ガラスファイバを用いた。
【００８６】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バの構造パラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例
１９の場合と同じである。
【００８７】２００ｍＷで励起した際に利得２６ｄＢを
得た。利得係数は０．２ｄＢ／ｍＷであった。
【００８８】＜実施例２２＞実施例２２においては、コ
アにＴｍを２０００ｐｐｍ、クラッドにＮｄを２０００
ｐｐｍ添加したＴｅ系ガラスファイバを用いた。
【００８９】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バの構造パラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例
１９の場合と同じである。
【００９０】２００ｍＷで励起した際に利得８ｄＢを得
た。利得係数は０．０６ｄＢ／ｍＷであった。
【００９１】＜実施例２３＞実施例２３においては、コ
アにＴｍを２０００ｐｐｍ、クラッドにＳｍを２０００
ｐｐｍ添加したＴｅ系ガラスファイバを用いた。
【００９２】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バの構造パラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例
１９の場合と同じである。
【００９３】２００ｍＷで励起した際に利得６ｄＢを得
た。利得係数は０．０５ｄＢ／ｍＷであった。
【００９４】＜実施例２４＞実施例２４においては、コ
アにＴｍを２０００ｐｐｍ、クラッドにＤｙを２０００
ｐｐｍ添加したＴｅ系ガラスファイバを用いた。
【００９５】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バの構造パラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例
１３の場合と同じである。
【００９６】２００ｍＷで励起した際に利得４ｄＢを得
た。利得係数は０．０３ｄＢ／ｍＷであった。
【００９７】＜実施例２５＞実施例２５においては、コ
アにＴｍを２０００ｐｐｍ、Ｔｂを２０００ｐｐｍ共添
加したフッ化物ガラスファイバを用いた。
【００９８】光ファイバの作製原料比、構造パラメータ
および光ファイバ増幅器の構成は実施例１と同様のもの
を用いた。
【００９９】励起光源が０．８μｍ帯ＬＤ、１．２μｍ
帯ＬＤ、１．５８μｍ帯ファイバレーザとした場合の、
この増幅器の小信号利得特性は次の通りである。励起光
源が０．８μｍの場合の励起光強度が１００ｍＷの場合
に信号利得４ｄＢを得た。利得係数は０．０６ｄＢ／ｍ
Ｗであった。励起光源が１．２μｍの場合の励起光強度
が１００ｍＷの場合に信号利得２５ｄＢを得た。利得係
数は０．３７５ｄＢ／ｍＷであった。励起光源が１．５
８μｍの場合の励起光強度が１００ｍＷの場合に信号利
得３０ｄＢを得た。利得係数は０．４５ｄＢ／ｍＷであ
った。
【０１００】＜実施例２６＞実施例２６においては、コ
アにＴｍを２０００ｐｐｍ、Ｅｕを２０００ｐｐｍ共添
加したフッ化物ガラスファイバを用いた。
【０１０１】光ファイバの作製原料比、構造パラメータ
および光ファイバ増幅器の構成は実施例１と同様のもの
を用いた。
【０１０２】励起光源が０．８μｍ帯ＬＤ、１．２μｍ
帯ＬＤ、１．５８μｍ帯ファイバレーザとした場合の、
この増幅器の小信号利得特性は実施例２５の傾向と同様
であった。励起光源が０．８μｍの場合の励起光強度が
１００ｍＷの場合に信号利得３ｄＢを得た。利得係数は
０．０５ｄＢ／ｍＷであった。励起光源が１．２μｍの
場合の励起光強度が１００ｍＷの場合に信号利得２２ｄ
Ｂを得た。利得係数は０．３３ｄＢ／ｍＷであった。励
起光源が１．５８μｍの場合の励起光源が１００ｍＷの
場合に信号利得２７ｄＢを得た。利得係数は０．４０ｄ
Ｂ／ｍＷであった。
【０１０３】＜実施例２７＞実施例２７においては、コ
アにＴｍを２０００ｐｐｍ、Ｈｏを２０００ｐｐｍ共添
加したフッ化物ガラスファイバを用いた。
【０１０４】光ファイバの作製原料比、構造パラメータ
および光ファイバ増幅器の構成は実施例１と同様のもの
を用いた。
【０１０５】励起光源が０．８μｍ帯ＬＤ、１．２μｍ
帯ＬＤ、１．５８μｍ帯ファイバレーザとした場合の、
この増幅器の小信号利得特性は実施例２５の傾向と同様
であった。励起光源が０．８μｍの場合の励起光強度が
１００ｍＷの場合に信号利得５ｄＢを得た。利得係数は
０．０７５ｄＢ／ｍＷであった。励起光源が１．２μｍ
の場合、利得は得られなかった。励起光源が１．５８μ
ｍの場合の励起光強度が１００ｍＷの場合に信号利得２
７ｄＢを得た。利得係数は０．４ｄＢ／ｍＷであった。
【０１０６】＜実施例２８＞実施例２８においては、コ
アにＴｍを２０００ｐｐｍ、Ｄｙを２０００ｐｐｍ共添
加したフッ化物ガラスファイバを用いた。
【０１０７】光ファイバの作製原料比、構造パラメータ
および光ファイバ増幅器の構成は実施例１と同様のもの
を用いた。
【０１０８】励起光源が０．８μｍ帯ＬＤ、１．２μｍ
帯ＬＤ、１．５８μｍ帯ファイバレーザとした場合の、
この増幅器の小信号利得特性は実施例２５の傾向と同様
であった。励起光源が０．８μｍの場合の励起光強度が
１００ｍＷの場合に信号利得は得られなかった。励起光
源が１．２μｍの場合の励起光強度が１００ｍＷの場合
に信号利得２５ｄＢを得た。利得係数は０．４ｄＢ／ｍ
Ｗであった。励起光源が１．５８μｍの場合の励起光強
度が１００ｍＷの場合に信号利得２８ｄＢを得た。利得
係数は０．４２ｄＢ／ｍＷであった。
【０１０９】＜実施例２９＞実施例２９においては、コ
アにＴｍを２０００ｐｐｍ、Ｎｄを２０００ｐｐｍ共添
加したフッ化物ガラスファイバを用いた。
【０１１０】光ファイバの作製原料比、構造パラメータ
および光ファイバ増幅器の構成は実施例１と同様のもの
を用いた。
【０１１１】励起光源が０．８μｍ帯ＬＤ、１．２μｍ
帯ＬＤ、１．５８μｍ帯ファイバレーザとした場合の、
この増幅器の小信号利得特性は実施例２５の傾向と同様
であった。励起光源が０．８μｍの場合の励起光強度が
１００ｍＷの場合に信号利得２ｄＢを得た。利得係数は
０．０３ｄＢ／ｍＷであった。励起光源が１．２μｍの
場合の励起光強度が１００ｍＷの場合に信号利得９ｄＢ
を得た。利得係数は０．１２ｄＢ／ｍＷであった。励起
光源が１．５８μｍの場合の励起光強度が１００ｍＷの
場合に信号利得１２ｄＢを得た。利得係数は０．１８ｄ
Ｂ／ｍＷであった。
【０１１２】＜実施例３０＞実施例３０においては、コ
アにＴｍを２０００ｐｐｍ、Ｓｍを２０００ｐｐｍ共添
加したフッ化物ガラスファイバを用いた。
【０１１３】光ファイバの作製原料比、構造パラメータ
および光ファイバ増幅器の構成は実施例１と同様のもの
を用いた。
【０１１４】励起光源が０．８μｍ帯ＬＤ、１．２μｍ
帯ＬＤ、１．５８μｍ帯ファイバレーザとした場合の、
この増幅器の小信号利得特性は実施例２５の傾向と同様
であった。励起光源が０．８μｍの場合利得は得られな
かった。励起光源が１．２μｍの場合の励起光強度が１
００ｍＷの場合に信号利得４ｄＢを得た。利得係数は
０．０６ｄＢ／ｍＷであった。励起光源が１．５８μｍ
の場合の励起光強度が１００ｍＷの場合に信号利得６ｄ
Ｂを得た。利得係数は０．０９ｄＢ／ｍＷであった。
【０１１５】＜実施例３１＞実施例３１においては、コ
アにＴｍを１０００ｐｐｍ、Ｔｂを２０００ｐｐｍ共添
加した石英ファイバを用いた。
【０１１６】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バの構造パラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例
７の場合と同じである。
【０１１７】２００ｍＷで励起した際に利得１２ｄＢを
得た。利得係数は０．１ｄＢ／ｍＷであった。
【０１１８】＜実施例３２＞実施例３２においては、コ
アにＴｍを１０００ｐｐｍ、Ｅｕを２０００ｐｐｍ共添
加した石英ファイバを用いた。
【０１１９】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バの構造パラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例
７の場合と同じである。
【０１２０】２００ｍＷで励起した際に利得８ｄＢを得
た。利得係数は０．０６ｄＢ／ｍＷであった。
【０１２１】＜実施例３３＞実施例３３においては、コ
アにＴｍを１０００ｐｐｍ、Ｈｏを２０００ｐｐｍ共添
加した石英ファイバを用いた。
【０１２２】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バの構造パラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例
７の場合と同じである。
【０１２３】２００ｍＷで励起した際に利得７ｄＢを得
た。利得係数は０．０５ｄＢ／ｍＷであった。
【０１２４】＜実施例３４＞実施例３４においては、コ
アにＴｍを１０００ｐｐｍ、Ｎｄを２０００ｐｐｍ共添
加した石英ファイバを用いた。
【０１２５】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バの構造パラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例
７の場合と同じである。
【０１２６】２００ｍＷで励起した際に利得４ｄＢを得
た。利得係数は０．０３ｄＢ／ｍＷであった。
【０１２７】＜実施例３５＞実施例３５においては、コ
アにＴｍを１０００ｐｐｍ、Ｓｍを２０００ｐｐｍ共添
加した石英ファイバを用いた。
【０１２８】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バの構造パラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例
７の場合と同じである。
【０１２９】２００ｍＷで励起した際に利得１ｄＢを得
た。利得係数は０．００７ｄＢ／ｍＷであった。
【０１３０】＜実施例３６＞実施例３６においては、コ
アにＴｍを１０００ｐｐｍ、Ｄｙを２０００ｐｐｍ共添
加した石英ファイバを用いた。
【０１３１】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バの構造パラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例
７の場合と同じである。
【０１３２】２００ｍＷで励起した際に利得５ｄＢを得
た。利得係数は０．０４ｄＢ／ｍＷであった。
【０１３３】＜実施例３７＞実施例３７においては、コ
アにＴｍを３０００ｐｐｍ、Ｔｂを３０００ｐｐｍ共添
加したアルミ系多成分ガラスファイバを用いた。
【０１３４】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バの構造パラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例
１３の場合と同じである。
【０１３５】２００ｍＷで励起した際に利得１７ｄＢを
得た。利得係数は０．２５ｄＢ／ｍＷであった。
【０１３６】＜実施例３８＞実施例３８においては、コ
アにＴｍを３０００ｐｐｍ、Ｅｕを３０００ｐｐｍ共添
加したアルミ系多成分ガラスファイバを用いた。
【０１３７】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バの構造パラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例
１３の場合と同じである。
【０１３８】２００ｍＷで励起した際に利得１３ｄＢを
得た。利得係数は０．１ｄＢ／ｍＷであった。
【０１３９】＜実施例３９＞実施例３９においては、コ
アにＴｍを３０００ｐｐｍ、Ｈｏを３０００ｐｐｍ共添
加したアルミ系多成分ガラスファイバを用いた。
【０１４０】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バの構造パラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例
１３の場合と同じである。
【０１４１】２００ｍＷで励起した際に利得１１ｄＢを
得た。利得係数は０．０７ｄＢ／ｍＷであった。
【０１４２】＜実施例４０＞実施例４０においては、コ
アにＴｍを３０００ｐｐｍ、Ｎｄを３０００ｐｐｍ共添
加したアルミ系多成分ガラスファイバを用いた。
【０１４３】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バの構造パラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例
１３の場合と同じである。
【０１４４】２００ｍＷで励起した際に利得４ｄＢを得
た。利得係数は０．０３ｄＢ／ｍＷであった。
【０１４５】＜実施例４１＞実施例４１においては、コ
アにＴｍを３０００ｐｐｍ、Ｄｙを３０００ｐｐｍ共添
加したアルミ系多成分ガラスファイバを用いた。
【０１４６】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バの構造パラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例
１３の場合と同じである。
【０１４７】２００ｍＷで励起した際に利得７ｄＢを得
た。利得係数は０．０５ｄＢ／ｍＷであった。
【０１４８】＜実施例４２＞実施例４２においては、コ
アにＴｍを３０００ｐｐｍ、Ｓｍを３０００ｐｐｍ共添
加したアルミ系多成分ガラスファイバを用いた。
【０１４９】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バの構造パラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例
１３の場合と同じである。
【０１５０】２００ｍＷで励起した際に利得１ｄＢを得
た。利得係数は０．００７ｄＢ／ｍＷであった。
【０１５１】＜実施例４３＞実施例４３においては、コ
アにＴｍを３０００ｐｐｍ、Ｔｂを３０００ｐｐｍ共添
加したＴｅ系ガラスファイバを用いた。
【０１５２】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バパラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例１９の
場合と同じである。
【０１５３】２００ｍＷで励起した際に利得２６ｄＢを
得た。利得係数は０．２０ｄＢ／ｍＷであった。
【０１５４】＜実施例４４＞実施例４４においては、コ
アにＴｍを３０００ｐｐｍ、Ｅｕを３０００ｐｐｍ共添
加したＴｅ系ガラスファイバを用いた。
【０１５５】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バパラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例１９の
場合と同じである。
【０１５６】２００ｍＷで励起した際に利得１８ｄＢを
得た。利得係数は０．１４ｄＢ／ｍＷであった。
【０１５７】＜実施例４５＞実施例４５においては、コ
アにＴｍを３０００ｐｐｍ、Ｈｏを３０００ｐｐｍ共添
加したＴｅ系ガラスファイバを用いた。
【０１５８】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バパラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例１９の
場合と同じである。
【０１５９】２００ｍＷで励起した際に利得２２ｄＢを
得た。利得係数は０．１７ｄＢ／ｍＷであった。
【０１６０】＜実施例４６＞実施例４６においては、コ
アにＴｍを３０００ｐｐｍ、Ｎｄを３０００ｐｐｍ共添
加したＴｅ系ガラスファイバを用いた。
【０１６１】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バパラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例１９の
場合と同じである。
【０１６２】２００ｍＷで励起した際に利得６ｄＢを得
た。利得係数は０．０１ｄＢ／ｍＷであった。
【０１６３】＜実施例４７＞実施例４７においては、コ
アにＴｍを３０００ｐｐｍ、Ｄｙを３０００ｐｐｍ共添
加したＴｅ系ガラスファイバを用いた。
【０１６４】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バパラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例１９の
場合と同じである。
【０１６５】２００ｍＷで励起した際に利得１ｄＢを得
た。利得係数は０．００７ｄＢ／ｍＷであった。
【０１６６】＜実施例４８＞実施例４８においては、コ
アにＴｍを３０００ｐｐｍ、Ｓｍを３０００ｐｐｍ共添
加したＴｅ系ガラスファイバを用いた。
【０１６７】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バパラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例１９の
場合と同じである。
【０１６８】２００ｍＷで励起した際に利得４ｄＢを得
た。利得係数は０．０３ｄＢ／ｍＷであった。
【０１６９】＜実施例４９＞実施例４９においては、同
心の２層からなる２層コアとクラッドからなるフッ化物
ガラス光ファイバを用いた。図１５に示すように２層コ
ア１２の内側の層１３にはＴｍが２０００ｐｐｍ、外側
の層１４にはＴｂが２０００ｐｐｍ添加してある。クラ
ッドには何も添加されていない。このファイバにおいて
は、（ｉ）ＴｍとＴｂが分離されていることから、相互
作用（クロスリラクセーション）による増幅効率の低下
を防ぐことができる。（ii）コアを伝搬する光は、図１
５に示したような光の強度分布を持っている。コアの内
側にＴｍが添加されていることから、導波する励起光の
強度が高い部分を用いて高効率に励起することができ
る、という２つの利点を持つ。
【０１７０】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バパラメータ、光ファイバ増幅器の構成は実施例１の場
合と同じである。内側コア径と外側コア径の比を図１５
に示すように１：３とした。
【０１７１】励起光源が０．８μｍ帯ＬＤ、１．２μｍ
帯ＬＤ、１．５８μｍ帯ファイバレーザとした場合の小
信号利得特性は次の通りである。励起光源が０．８μｍ
の場合の励起光強度が１００ｍＷの場合に信号利得５ｄ
Ｂを得た。利得係数は０．０７ｄＢ／ｍＷであった。励
起光源が１．２μｍの場合の励起光強度が１００ｍＷの
場合に信号利得は２６ｄＢであった。利得係数は０．４
ｄＢ／ｍＷであった。励起光源が１．５８μｍの場合の
励起光強度が１００ｍＷの場合に信号利得２８ｄＢを得
た。利得係数は０．４０ｄＢ／ｍＷであった。
【０１７２】＜実施例５０＞実施例５０においては、同
心の２層からなる２層コアとクラッドからなるフッ化物
ガラス光ファイバを用いた。そのコアの内側の層にはＴ
ｍが２０００ｐｐｍ、外側の層にはＥｕが２０００ｐｐ
ｍ添加してある。クラッドには何も添加されていない。
【０１７３】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バパラメータ、２層コアの構造、光ファイバ増幅器の構
成は実施例４９の場合と同じである。
【０１７４】励起光源が０．８μｍ帯ＬＤ、１．２μｍ
帯ＬＤ、１．５８μｍ帯ファイバレーザとした場合の、
この増幅器の小信号利得特性は実施例４９と同じ傾向を
示した。励起光源が０．８μｍの場合の励起光強度が１
００ｍＷの場合に信号利得３ｄＢを得た。利得係数は
０．０４５ｄＢ／ｍＷであった。励起光源が１．２μｍ
の場合の励起光強度が１００ｍＷの場合に信号利得は２
０ｄＢであった。利得係数は０．３ｄＢ／ｍＷであっ
た。励起光源が１．５８μｍの場合の励起光強度が１０
０ｍＷの場合に信号利得２２ｄＢを得た。利得係数は
０．３２ｄＢ／ｍＷであった。
【０１７５】＜実施例５１＞実施例５１においては、同
心の２層からなる２層コアとクラッドからなるフッ化物
ガラス光ファイバを用いた。そのコアの内側の層にはＴ
ｍが２０００ｐｐｍ、外側の層にはＨｏが２０００ｐｐ
ｍ添加してある。クラッドには何も添加されていない。
【０１７６】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バパラメータ、２層コアの構造、光ファイバ増幅器の構
成は実施例４９の場合と同じである。
【０１７７】励起光源が０．８μｍ帯ＬＤ、１．２μｍ
帯ＬＤ、１．５８μｍ帯ファイバレーザとした場合の、
この増幅器の小信号利得特性は実施例４９と同じ傾向を
示した。励起光源が０．８μｍの場合の励起光強度が１
００ｍＷの場合に信号利得５ｄＢを得た。利得係数は
０．０７ｄＢ／ｍＷであった。励起光源が１．２μｍの
場合の励起光強度が１００ｍＷの場合に信号利得を得る
ことはできなかった。励起光源が１．５８μｍの場合の
励起光強度が１００ｍＷの場合に信号利得２３ｄＢを得
た。利得係数は０．３５ｄＢ／ｍＷであった。
【０１７８】＜実施例５２＞実施例５２においては、同
心の２層からなる２層コアとクラッドからなるフッ化物
ガラス光ファイバを用いた。そのコアの内側の層にはＴ
ｍが２０００ｐｐｍ、外側の層にはＮｄが２０００ｐｐ
ｍ添加している。クラッドには何も添加されていない。
【０１７９】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バパラメータ、２層コアの構造、光ファイバ増幅器の構
成は実施例４９の場合と同じである。
【０１８０】励起光源が０．８μｍ帯ＬＤ、１．２μｍ
帯ＬＤ、１．５８μｍ帯ファイバレーザとした場合の、
この増幅器の小信号利得特性は実施例４９と同じ傾向を
示した。励起光源が０．８μｍの場合の励起光強度が１
００ｍＷの場合に利得は得られなかった。励起光源が
１．２μｍの場合の励起光強度が１００ｍＷの場合に信
号利得２ｄＢを得た。利得係数は０．０３ｄＢ／ｍＷで
あった。励起光源が１．５８μｍの場合の励起光強度が
１００ｍＷの信号に信号利得３ｄＢを得た。利得係数は
０．０４５ｄＢ／ｍＷであった。
【０１８１】＜実施例５３＞実施例５３においては、同
心の２層からなる２層コアとクラッドからなるフッ化物
ガラス光ファイバを用いた。そのコアの内側の層にはＴ
ｍが２０００ｐｐｍ、外側の層にはＤｙが２０００ｐｐ
ｍ添加してある。クラッドには何も添加されていない。
【０１８２】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バパラメータ、２層コアの構造、光ファイバ増幅器の構
成は実施例４９の場合と同じである。
【０１８３】励起光源が０．８μｍ帯ＬＤ、１．２μｍ
帯ＬＤ、１．５８μｍ帯ファイバレーザとした場合の、
この増幅器の小信号利得特性は実施例４９と同じ傾向を
示した。励起光源が０．８μｍの場合の励起光強度が１
００ｍＷのときに利得は得られなかった。励起光源が
１．２μｍの場合の励起光強度が１００ｍＷの場合に信
号利得は８ｄＢであった。利得係数は０．１２ｄＢ／ｍ
Ｗであった。励起光源が１．５８μｍの場合の励起光強
度が１００ｍＷの場合に信号利得が１０ｄＢを得た。利
得係数は０．１５ｄＢ／ｍＷであった。
【０１８４】＜実施例５４＞実施例５４においては、同
心の２層からなる２層コアとクラッドからなるフッ化物
ガラス光ファイバを用いた。そのコアの内側の層にはＴ
ｍが２０００ｐｐｍ、外側の層にはＳｍが２０００ｐｐ
ｍ添加してある。クラッドには何も添加されていない。
【０１８５】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バパラメータ、２層コアの構造、光ファイバ増幅器の構
成は実施例４９の場合と同じである。
【０１８６】励起光源が０．８μｍ帯のＬＤ、１．２μ
ｍ帯ＬＤ、１．５８μｍ帯ファイバレーザとした場合
の、この増幅器の小信号利得特性は実施例４９と同じ傾
向を示した。励起光源が０．８μｍの場合の励起光強度
が１００ｍＷの場合に利得は得れなかった。励起光源が
１．２μｍの場合の励起光強度が１００ｍＷの場合に信
号利得４ｄＢを得た。利得係数は０．０６ｄＢ／ｍＷで
あった。励起光源が１．５８μｍの場合の励起光強度が
１００ｍＷの場合に信号利得６ｄＢを得た。利得係数は
０．１ｄＢ／ｍＷであった。
【０１８７】＜実施例５５＞実施例５５においては、同
心の２層からなる２層コアとクラッドからなり、コアの
内側の層にはＴｍが２０００ｐｐｍ、外側の層にはＴｂ
が２０００ｐｐｍ添加してある石英ファイバを用いた。
クラッドには何も添加されていない。
【０１８８】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バ増幅器の構成は実施例７の場合と同じである。ファイ
バの全コア径を４μｍとし内側コア径：外側コア径を
１：３とした。比屈折率差を１％、ファイバ長を８０ｍ
とした。
【０１８９】励起光源を１．５８μｍ帯ファイバレーザ
とした場合の小信号利得特性を示す。励起光強度が２０
０ｍＷの場合に信号利得３５ｄＢを得た。利得係数は
０．２５ｄＢ／ｍＷであった。
【０１９０】＜実施例５６＞実施例５６においては、同
心の２層からなる２層コアとクラッドからなり、コアの
内側の層にはＴｍが２０００ｐｐｍ、外側の層にはＥｕ
が２０００ｐｐｍ添加してある石英ファイバを用いた。
クラッドにもＥｕが２０００ｐｐｍ添加してある。吸収
剤としてのＥｕイオンは１．８μｍで吸収率が小さいた
め、多くのイオンが添加しづらい石英ファイバにおいて
は、多大な効果を期待できないが、このような構造のフ
ァイバを採用しクラッドにも吸収剤Ｅｕを添加すること
により、吸収の効果をより一層上げることが可能とな
る。
【０１９１】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バパラメータ、２層コアの構造、光ファイバ増幅器の構
成は実施例５５の場合と同じである。
【０１９２】励起光強度が２００ｍＷの場合に信号利得
２３ｄＢを得た。利得係数は０．１５ｄＢ／ｍＷであっ
た。
【０１９３】＜実施例５７＞実施例５７においては、同
心の２層からなる２層コアとクラッドからなり、コアの
内側の層にはＴｍが２０００ｐｐｍ、外側の層にはＨｏ
が２０００ｐｐｍ添加してある石英ファイバを用いた。
クラッドにもＨｏが２０００ｐｐｍ添加してある。
【０１９４】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バパラメータ、２層コアの構造、光ファイバ増幅器の構
成は実施例５５の場合と同じである。
【０１９５】励起光強度が２００ｍＷの場合に信号利得
２５ｄＢを得た。利得係数は０．２０ｄＢ／ｍＷであっ
た。
【０１９６】＜実施例５８＞実施例５８においては、同
心の２層からなる２層コアとクラッドからなり、コアの
内側の層にはＴｍが２０００ｐｐｍ、外側の層にはＮｄ
が２０００ｐｐｍ添加してある石英ファイバを用いた。
クラッドにもＮｄが２０００ｐｐｍ添加してある。
【０１９７】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バパラメータ、２層コアの構造、光ファイバ増幅器の構
成は実施例５５の場合と同じである。
【０１９８】励起光強度が２００ｍＷの場合に信号利得
１０ｄＢを得た。利得係数は０．８ｄＢ／ｍＷであっ
た。
【０１９９】＜実施例５９＞実施例５９においては、同
心の２層からなる２層コアとクラッドからなり、コアの
内側の層にはＴｍが２０００ｐｐｍ、外側の層にはＤｙ
が２０００ｐｐｍ添加してある石英ファイバを用いた。
クラッドにもＤｙが２０００ｐｐｍ添加してある。
【０２００】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バパラメータ、２層コアの構造、光ファイバ増幅器の構
成は実施例５５の場合と同じである。
【０２０１】励起光強度が２００ｍＷの場合に信号利得
９ｄＢを得た。利得係数は０．０７５ｄＢ／ｍＷであっ
た。
【０２０２】＜実施例６０＞実施例６０においては、同
心の２層からなる２層コアとクラッドからなり、コアの
内側の層にはＴｍが２０００ｐｐｍ、外側の層にはＳｍ
が２０００ｐｐｍ添加してある石英ファイバを用いた。
クラッドにもＳｍを２０００ｐｐｍ添加してある。
【０２０３】用いた光ファイバのガラス組成、光ファイ
バパラメータ、２層コアの構造、光ファイバ増幅器の構
成は実施例５５の場合と同じである。
【０２０４】励起光強度が２００ｍＷの場合に信号利得
２ｄＢを得た。利得係数は０．０１５ｄＢ／ｍＷであっ
た。
【０２０５】＜実施例６１＞実施例６１においては、コ
アにＴｍを２，０００ｐｐｍ、クラッドにＴｂを４，０
００ｐｐｍ添加したフッ化物ファイバを用いた。
【０２０６】フッ化物ガラスファイバは、ガラス組成が
ＺｒＦ4 −ＢａＦ2 −ＬａＦ3 −ＹＦ3 −ＡｌＦ3 −Ｌ
ｉＦ−ＮａＦ系の単一モードファイバ（ＺＢＬＹＡＬＮ
ファイバ）を用いる。光ファイバの作製原料比、構造パ
ラメータおよび光ファイバ増幅器の構成は本実施例で特
に示した以外は実施例１と同様である。本実施例ではコ
ア径を１．８μｍ、比屈折率差を３．７％とし、ファイ
バ長をそれぞれ５ｍ，１０ｍ，１３ｍとした３種類のフ
ァイバを用いる。
【０２０７】用いた増幅器の構成は実施例１と同様であ
った。励起光源は１．２μｍ帯の場合についてのみ検討
を行った。
【０２０８】図１６にはこれらのファイバから得られる
増幅された自然放出光（ＡＳＥ）のスペクトルを示す。
Ｔｍファイバを用いた場合には本来１．７５〜２．０μ
ｍ帯に大きなＡＳＥが得られるが、このファイバを用い
た場合には図１６に示すように、ピークを１．６７μｍ
として１．６〜１．７５μｍ帯にわたるＡＳＥが得られ
た。このことは、Ｔｂをクラッドに添加したためにその
１．７５〜２．０μｍのＡＳＥが抑圧され、その結果
１．６５μｍ帯の高効率増幅が可能となることを示して
いる。
【０２０９】図１７にはこれらファイバ長がそれぞれ５
ｍ（□），１０ｍ（△），１３ｍ（○）のファイバを用
いた光ファイバ増幅器の小信号利得特性を示す。ファイ
バ長１３ｍの場合に小信号利得１８．５ｄＢを得た。す
べてのファイバにおいて、励起光強度が大きくなるにつ
れ利得が増加するが、ある励起光強度を境に飽和傾向に
転じる。ファイバ長が長いほど、利得を得るために必要
な励起光強度（利得しきい値）や、利得が増加傾向から
飽和傾向に転じる励起光強度は大きいが、得られる利得
は高くなる。このことから、高利得を得るためには励起
光強度を大きくし、ファイバ長を長くする必要があるこ
とが分かる。
【０２１０】＜実施例６２＞実施例６２においては、コ
アにＴｍを２，０００ｐｐｍ、クラッドにＴｂを４，０
００ｐｐｍ添加したフッ化物ファイバを用いた。フッ化
物ガラスファイバは、ガラス組成がＺｒＦ4 −ＢａＦ2
−ＬａＦ3 −ＹＦ3 −ＡｌＦ3 −ＬｉＦ−ＮａＦ系の単
一モードファイバ（ＺＢＬＹＡＬＮファイバ）を用い
る。光ファイバの作製原料比、構造パラメータはここに
特に示した以外は実施例１と同様である。本実施例では
コア径を１．８μｍ、比屈折率差を３．７％とした。
【０２１１】図１８に本実施例で用いた光ファイバ増幅
器の構成を示す。２０は入力信号光を示す。増幅用の上
記フッ化物ファイバとしては長さ１３ｍと１０ｍの２本
のＺＢＬＹＡＬＮファイバ２１，２２を用いる。それぞ
れのファイバの入口には１．２μｍの励起用半導体レー
ザ２３，２３、および励起光と信号光を合波するＷＤＭ
ファイバカップラ２４，２４が取り付けてある。２つの
増幅用ファイバの間には、お互いの増幅用ファイバの大
きなＡＳＥ光が相互に入らないように、光アイソレータ
２５と信号光帯域のバンドパスフィルタ２６を挿入す
る。それぞれのフッ化物ファイバの両端には、モードフ
ィールドの不整合による損失を低減するために、フッ化
物ファイバと同じモードフィールドと比屈折率差を持つ
高比屈折率差石英ファイバ２７Ａ，２７Ｂが接続されて
いる。この接続においては、フッ化物ファイバと高比屈
折率差石英ファイバの両端にＶ溝をつけ、それぞれをＵ
Ｖ接着剤を用いて接着している。高比屈折率差石英ファ
イバ２７Ａ，２７Ｂと一般の石英ファイバ間は融着後、
マイクロバーナーであぶるＴＥＣ処理〔サーマル・エク
スパンデッド・コア（ｔｈｅｒｍａｌ ｅｘｐａｎｄｅ
ｄ ｃｏｒｅ）処理〕が施してある。
【０２１２】図１９にはこの増幅器を用いて得られる小
信号利得特性を示す。それぞれのファイバは同じ励起光
強度で励起し、図１９の横軸には励起光強度の合計をと
っている。励起光１４０ｍＷの場合に、小信号利得３５
ｄＢを得た。利得効率は０．７５ｄＢ／ｍＷであった。
【０２１３】図２０には励起光強度を１２０ｍＷとした
場合の、この増幅器の利得スペクトルを示す。この図か
ら分かるように１．６５μｍ〜１．６７μｍの間で利得
２５ｄＢ以上を達成した。
【０２１４】また、この増幅器における雑音指数は小信
号増幅時に７〜８．５ｄＢ、飽和出力は３ｄＢｍであっ
た。
【０２１５】以上、本発明を実施例に基づいて具体的に
説明したが、これらの吸収剤イオン添加の効果は前述の
フッ化物ガラス、石英ガラス、アルミ系多成分ガラス、
Ｔｅ系ガラス以外にも様々に考えられるが、その主旨を
逸脱しない範囲において変更は可能である。
【０２１６】また光ファイバ増幅器の構成に関しても、
前述実施例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しな
い範囲で変更は可能である。
【０２１７】
【発明の効果】以上説明したように、活性イオンＴｍを
用いた１．６５μｍ帯増幅用ファイバにＴｂ，Ｅｕ，Ｈ
ｏ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｄｙのうち少なくとも１種類以上を、
コアまたはクラッドに添加することにより、１．８〜
２．０μｍ帯の増幅された自然放出光（ＡＳＥ）の成長
を抑制することができ、また１．８〜２．０μｍ帯にお
けるレーザ発振を止めることができるため、高効率、高
利得増幅が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｔｍのエネルギー準位図である。
【図２】一般的な光ファイバ増幅器の構成図である。
【図３】活性イオンＴｍの 3Ｆ4 → 3Ｈ6 の遷移の吸収
スペクトルと蛍光スペクトルを示すスペクトル図であ
る。
【図４】Ｔｂイオンの吸収スペクトルを示すスペクトル
図である。
【図５】Ｅｕイオンの吸収スペクトルを示すスペクトル
図である。
【図６】Ｈｏイオンの吸収スペクトルを示すスペクトル
図である。
【図７】Ｎｄイオンの吸収スペクトルを示すスペクトル
図である。
【図８】Ｄｙイオンの吸収スペクトルを示すスペクトル
図である。
【図９】Ｓｍイオンの吸収スペクトルを示すスペクトル
図である。
【図１０】フッ化物ガラスファイバを用いた光ファイバ
増幅器の構成図である。
【図１１】クラッドにＴｂを添加したＴｍ添加フッ化物
ガラスファイバを用いた光ファイバ増幅器の小信号増幅
特性を示す特性図である。
【図１２】Ｔｍ単独添加フッ化物ガラスファイバ増幅器
の小信号増幅特性を示す特性図である。
【図１３】石英ファイバを用いた光ファイバ増幅器の構
成図である。
【図１４】クラッドにＴｂを添加したＴｍ添加石英ファ
イバを用いた光ファイバ増幅器の小信号増幅特性を示す
特性図である。
【図１５】２層コア構造の中の内側の層にＴｍ、外側の
層にＴｂを添加したファイバのコアの断面図である。
【図１６】コアにＴｍ、クラッドにＴｂを添加したフッ
化物ガラスファイバ（実施例６１のファイバ）から得ら
れる増幅された自然放出光（ＡＳＥ）のスペクトル図で
ある。
【図１７】実施例６１の光ファイバ増幅器の小信号利得
特性を示す特性図である。
【図１８】コアにＴｍ、クラッドにＴｂを添加したフッ
化物ガラスファイバを用いた実施例６２の光ファイバ増
幅器の構成図である。
【図１９】実施例６２の光ファイバ増幅器の小信号利得
特性を示す特性図である。
【図２０】実施例６２の光ファイバ増幅器の利得特性を
示す特性図である。
【符号の説明】
１ 光ファイバ ２ 信号入力用光ファイバ ２Ａ 信号光 ３ 励起光源 ３Ａ 励起光 ４ ＷＤＭファイバカップラ（合波器） ５ 光アイソレータ ６ 信号光出力用光ファイバ ７Ａ，７Ｂ 高Δｎ石英ファイバ ８ 吸収断面積を表わす曲線 ９ 蛍光断面積を表わす曲線 １０ （増幅用）光ファイバ １１ （増幅用）光ファイバ １２ ２層コア １３ ２層コアの内側の層 １４ ２層コアの外側の層 ２０ 入力信号光 ２１ ＺＢＬＹＡＬＮファイバ（１３ｍ） ２２ ＺＢＬＹＡＬＮファイバ（１０ｍ） ２３ １．２μｍ励起用半導体レーザ ２４ ＷＤＭファイバカップラ ２５ 光アイソレータ ２６ 信号光帯域のバンドパスフィルタ ２７Ａ，２７Ｂ 高比屈折率差石英ファイバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 誠 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 大石 泰丈 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 須藤 昭一 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−260633（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−112576（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−180280（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−311930（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−127199（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−358131（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−358130（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−38903（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−264816（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−10110（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/00 - 6/02 G02B 6/10 G02B 6/16 - 6/22 G02B 6/44 H01S 3/07 H01S 3/10 H01S 3/17

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コアおよびクラッドからなり、前記コア
    内に活性イオンを含有した増幅用光ファイバと、前記活
    性イオンを励起するための励起光源と、前記励起光源か
    らの励起光と信号光を合波して前記増幅用光ファイバに
    導入するための合波手段を備えた光ファイバ増幅器であ
    って、 前記活性イオンはＴｍであり、 前記信号光はＴｍの ３ Ｆ ４ → ３ Ｈ ６ 遷移の誘導放出を利
    用して増幅される１．６５μｍ帯の光であり、 前記クラッドにＴｂ，Ｅｕ，Ｈｏ，Ｓｍのうち少なくと
    も１種類の、Ｔｍの ３ Ｆ ４ → ３ Ｈ ６ 遷移による蛍光を吸
    収する吸収剤イオンを含有し、 前記コアは前記吸収剤イオンを含有しないことを特徴と
    する光ファイバ増幅器。
  2. 【請求項２】 コアおよびクラッドからなり、前記コア
    内に活性イオンを含有した増幅用光ファイバと、前記活
    性イオンを励起するための励起光源と、前記励起光源か
    らの励起光と信号光を合波して前記増幅用光ファイバに
    導入するための合波手段を備えた光ファイバ増幅器であ
    って、 前記活性イオンはＴｍであり、 前記信号光はＴｍの ３ Ｆ ４ → ３ Ｈ ６ 遷移の誘導放出を利
    用して増幅される１．６５μｍ帯の光であり、 前記コア内には、前記Ｔｍに加え、Ｔｂ，Ｅｕ，Ｈｏ，
    Ｓｍのうち少なくとも１種類の、Ｔｍの ３ Ｆ ４ → ３ Ｈ ６
    遷移による蛍光を吸収する吸収剤イオンを含有すること
    を特徴とする光ファイバ増幅器。
  3. 【請求項３】 コアおよびクラッドからなり、前記コア
    内に活性イオンを含有した増幅用光ファイバと、前記活
    性イオンを励起するための励起光源と、前記励起光源か
    らの励起光と信号光を合波して前記増幅用光ファイバに
    導入するための合波手段を備えた光ファイバ増幅器であ
    って、 前記信号光はＴｍの ３ Ｆ ４ → ３ Ｈ ６ 遷移の誘導放出を利
    用して増幅される１．６５μｍ帯の光であり、 前記コアは２層以上からなるコアであり、 前記２層以上からなるコアのうち１層以上に活性イオン
    Ｔｍを含有し、 前記Ｔｍを含まない１層以上にＴｂ，Ｅｕ，Ｈｏ，Ｓｍ
    のうち少なくとも１種類の、Ｔｍの ３ Ｆ ４ → ３ Ｈ ６ 遷移
    による蛍光を吸収するイオンを含有することを特徴とす
    る光ファイバ増幅器。
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