JPH03127032A - 機能性光導波媒体 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、高い励起効率を得る機能性光導波媒体に関す
る。

（従来の技術および問題点〉 近年、Ｎｄ（ネオジウム）　、Ｅｒ　（エルビウム〉、
Ｐｒ（プラセオジウム）　、Ｙｂ　（イツテリビウム）
などの希土類元素を添加した光ファイバ（以下、希土類
元素添加光ファイバと記す〉をレーザ活性物質とした、
単一モード光ファイバレーザあるいは光増幅器が、光セ
ンサや光通信の分野で多くの利用の可能性を有すること
が報告され、その応用が期待されている。

希土類元素添加光ファイバを用いた光フアイバレーザ増
幅器としては、Ｅｒ添加した石英系光ファイバを、レー
ザ活性物質として用い、半導体レーザを励起光源として
、波長１，５４μｍで光増幅を確認した例が、アール、
ジェー、メアーズなど（Ｊ、Ｍｅａｒｓ他、Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎ、Ｌｅｔｔ、、　２３．ＰＰ１０２８−１０２９
．１９８７）によって報告されている。

このようなレーザ活性物質を添加した光ファイバを効果
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導波
構造が必要となる。

光ファイバの入射効率を上げる手法としては、一般に光
ファイバのＮＡ（開口数：　ＮＡ＝　（ｎｃｏ”−ｎｄ
２）　１／２、ｎｅｏ：ファイバのコア屈折率、ｎｄ：
クラッドの屈折率）を大きくする方法が知られている。

すなわち、ｎｃｏとｎｃｌの屈折率を大きくすることが
効果的に入射効率を上げることになる。このため、たと
えば、石英ガラスのコアに高濃度のＧｅＯ２を添加し屈
折率を大きくする方法がとられる。

しかるに、コアに高濃度のドーピングを行なうとガラス
の散乱損失が著しく増加するという問題があったため、
効率的な機能性導波媒体が得にくいという問題があった
。

第２図は、ＧｅＯ２をコアに添加した単一モード光ファ
イバの散乱損失（波長１μｍ）とＧｅＯ２の添加濃度（
比屈折率差に対応〉の関係を調べたものである０図に示
されるように、ＧｅＯ２の添加濃度５ｍｏ１％以上で急
激な散乱損失の増加が現われる。また、Ａｌ２Ｏ３を添
加剤とした場合は、一般に５ｍｏ１％以上の添加でガラ
スの結晶体が生じる問題があった。

一方、単一モード光ファイバに励起された光（ポンプ光
）を効率よく使用する方法として、第３図に示すように
、コアの中心部にのみレーザ活性物質（第３図の例では
Ｅｒ：エルビウム〉を添加する手法が、Ｂ、Ｊ、Ａ１ｎ
５ｌｉｅらによって報告されている（１９８８年欧州光
通信国際会議、論文予稿ｐｐ、６２〜６５，１９８ｇ）
　、これは、単一モード光ファイバ内の伝搬光エネルギ
ー（励起光）の強い部分（すなわちコア中心部）でＥｒ
を励起することにより、励起効率を上げようとするもの
である。

しかるに、第３図の構成では、励起効率は上がるが、光
エネルギーの強い部分とコアの高屈折率領域（すなわち
高い散乱損失領域）が光学的に重畳されるため、損失が
大きくなる問題があった。

さらに、上記例では、希土類元素を高濃度（数百ｐｐｍ
以上〉に添加しているため、希土類元素の高濃度添加効
果によって散乱損失が大きいという欠点があった。すな
わち、第４図は発明者らがＥｒの添加濃度と１．２μｍ
における光ファイバの過剰損失（散乱損失〉の関係を調
べたものであるが、Ｅｒを１５０ｐｐｍ以上に添加した
場合、過剰損失が急激に増加することを示すものである
。このような散乱損失の希土類元素添加・濃度依存性は
、屈折率調整用の他のドーパント（例えば０ｅ０２、Ａ
ｌ２Ｏ３など）を共添加した場合は、さらに顕著となる
傾向がある。

（発明の目的） 本発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、散乱
損失を低減すると共にレーザ活性物質の効率を高め、さ
らに高ＮＡを保持しつつ低損失で高光エネルギ密度の機
能性光導波媒体を提供することを目的とする。

（問題を解決するための手段〉 本発明は、かかる問題点を解決するため、レーザ遷移を
有する希土類元素または遷移金属をコア部に添加してな
ると共に、このコア外周に形成されて当該コアよりも低
屈折率のクラッドを備える石英系機能性光導波媒体であ
って、上記コアが互いに同心円状に配置され、当該コア
の中心部に位置する第１のコアと、この外周に形成され
た第２のコアとからなる二重構造を威し、前記第１のコ
アの純粋石英に対する比屈折率差 Δｎ１が ０≦Δｎ１≦０．５％ の範囲にあり、前記第２のコアの純粋石英に対する比屈
折率差Δｎ２が ０．７≦Δｎ２≦３．５％ の範囲にあって、前記希土類元素または遷移金属は、前
記第１のコア部にのみ添加されてなることを特徴とする
。

すなわち、コアの屈折率分布を、レーザ活性物質を添加
する相対的に低屈折率の第１のコア層と、より大きなＮ
Ａを得るための相対的に高屈折率の第２のコア層とから
なるように構成したものである。また、第１のコア層に
添加するレーザ活性物質の濃度を低く抑えることによっ
て散乱損失が小さく、クラスターの発生もなく、かつ屈
折率調整用のドーパント（Ｇｅ０２、Ａｌ２Ｏ３、Ｐ２
Ｏ５など）の濃度も低く抑えているため、光学的に低損
失のガラス層となっている。

この結果、当該構造の光ファイバは、第２のコア層の高
屈折率層の効果によって極めて高い開口数（ＮＡ）を有
しながら、光エネルギー密度の高いコア中心部（第１の
コア層〉ではドーパント総量を低く抑えているため散乱
損失が小さく、全体として低損失であり、しかもこの低
損失領域にのみレーザ活性物質が添加されているため、
該レーザ活性物質の励起効率が高く、かつ該レーザ活性
物質に作用する光エネルギー密度が高いのが特徴であり
、極めて高効率の機能性光導波媒体（ファイバ）を提供
できる。

このような構成の機能性光導波媒体は、例えば高増幅度
の光フアイバ増幅器、あるいは光フアイバレーザとして
用いて好適である。

第１図（ａ）は、本発明の機能性光ファイバの構造概念
図である。ここでΔｎ１、Δｎ２、Δｎ３は純粋石英に
対する第一コア、第二コア、クラッドのそれぞれの比屈
折率である。また、ｎｏは純粋石英の屈折率である。

ここに、Δｎは、該光ファイバの比屈折率差で、Δｎ＝
Δｎ２＋Δｎ３　　　（１） である。

また、ｒｌ、ｒ２はそれぞれ第１のコア層および第２の
コア層の半径であり、ｒ１／ｒ２は、効率の点から０．
２〜０．４程度が望ましい。

第１図（ｂ）は、第１図（ａ）の屈折率分布をやや変形
させたもので、屈折率分布形状がステップ状からやや滑
らかな分布としている。第１図（ｂ）のような分布は、
ファイバ製造工程中におけるドーパントの熱拡散やガラ
ス化工程でのドーパントの蒸発の利用によっても作製で
きるが、精密な分布制御技術を用いても形成できる。

すなわち、第１図（ｂ）のような分布も基本的に本発明
の光ファイバと同一機能を有することを付記する０本発
明で重要な点は、レーザ活性領域として極めて重要な光
エネルギー密度の高いコア中心部に、ドーパント量を低
く抑えた低損失にして高効率の第１のコア層を設け、フ
ァイバ全体の低損失化とレーザ活性領域（レーザ活性物
質添加領域〉の高効率化を遠戚すると同時に、第２のコ
ア層を設けることによって、該ファイバの実効的開口数
（ＮＡ）を大きくし、結果として、第１のコア層のエネ
ルギー密度を著しく向上させ、これにより機能性光ファ
イバの励起効率を大幅に改善した点にある。

前述のように本発明による機能性光導波媒体の第一のコ
アの純粋石英に対する比屈折率Δｎ１は０≦Δｎ１≦０
．５％である。第２図より明らかなように、光エネルギ
密度の高い第一コア層に低損失なガラス材料を適用する
には、散乱損失の増加のほとんどない領域Δｎ１≦０．
５％が必須であるからである。

また第二のコアの純粋石英に対する比屈折率Δｎ２は０
．７≦Δｎ２≦３．５％であることが必要である０本発
明者らは比較的低濃度のＥｒ添加ファイバにおいて極め
て高効率の増幅が可能であることを見いだした。こうし
た光増幅器においては、使用するファイバ長は少なくと
も数十ｍ、長い場合には数百ｍを要するため、高速の光
信号（例えば数Ｇ　ｄ　／　ｓ以上〉を伝送する際には
、Ｅｒ添加ファイバ自身の分散も無視できなくなる。　
Ｅｒ添加ファイバ増幅器を使用する波長帯の１．５３〜
１．５７μｍ帯で零分散の波長を実現するかまたは極め
て低分散値（０，１ｐｓ／人・ｋｍ以下）実現するため
には単一モード光ファイバの比屈折率差は少なくとも０
．７％以上必要である。

前述のような第一のコアのホスト材料としては、例えば
純粋石英ガラス（Ｓｉ０２）　、　Ａｌ２Ｏ３Ｐ２Ｏ５
−ＳｉＯ２系の石英ガラスなどを使用することができる
。

上記第一のコアに添加される希土類元素、遷移金属は、
上記Ｅｒのほか、他の希土類元素、例えばＮｄ、　Ｔｍ
、　Ｈｏ、　Ｙｂ等およびＴｉ、　Ｎｉ、　Ｃｒ等の遷
移金属元素の一種以上を例としてあげることができる。

前記第一のコアの添加される物質の濃度Ｎは、好ましく
は、ｌ〜１５０ｐｐｍである。１５０ｐｐ’ｍを越える
と、ガラスの散乱損失が以上に増加するばかりでなく、
増幅効率が著しく劣化する恐れがあり、一方ｌｐｐｍ未
満であると、最大増幅°をえるに必要なファイバ長は、
ｌｋｍを越えてしまう、これは小型のファイバ増幅器を
えるなど、装置構成上の障害になる恐れがあるからであ
る。

また、クラッドのホスツ材料としては例えば、フッ素添
加石英ガラス（Ｆ−３ｉ０２　）などを有効に使用する
ことができる。

以下、具体的な実施例によって詳細に説明する。

（実施例１） 第５図は本発明の第１の実施例の光ファイバの構造図で
ある。１は第１のコア層であって、ガラス材料は５ｉ０
２−Ｅｒ、　Ｅｒ添加量９０ｐｐｍである。

間部の屈折率はほぼ純粋石英（Ｓｉ０２）の屈折率に等
しい（Δｎ　ｘ七〇　）　−２は第２のコア層であって
、ガラス材料はＧｅＯ２−３ｉ０２、ＧｅＯ２のドブ量
は、１６．５ｍｏ１％、Δｎ２＝１．６％であった。３
はクラッド層であり、ガラス材料は５ｉ０２　　Ｆ、Δ
ｎ３は、０．６％（純粋石英に対して−０，６％）であ
った。

同ファイバの作製は、以下の手順で行なった。

まず、ＶＡＤ法により、直径５６ｍｍφの多孔質母材を
作製し、これをＥｒの揮発雰囲気中でガラス化し、直径
２０ｍｍφの第１のコア層用のＥｒ添加石英ガラス母材
を得た。これを火炎により、近伸加工後、表面をエツチ
ング処理し、ＶＡＤ法により第２のコア層としてＧｅＯ
２−ＳｉＯ２多孔質体を外付けし、ガラス化処理を行な
った。得られたガラスロッドを火炎延伸後、該ロッド外
周に、さらに５ｉ０２の多孔質体を形成し、これをフッ
素雰囲気中でガラス化し、光フアイバ母材を得た。

ここに、フッ素添加クラッドガラスの外付は工程は合計
４図行ない、さらにこの外側に石英ガラス管を被覆し、
外径／コア径＝Ｄ／ｒ２＝５６の光フアイバ母材を得た
ｒ１／ｒ２は０．２８であった。

得られた母材を、高純度カーボンヒータを有する光フア
イバ線引き装置を用いて線引きし、コア径（２ｒ２）２
．２３μｍ、外径１２５μｍ、カットオフ波長０．８９
μｍの単一モード光ファイバを得た。この光ファイバの
損失は、波長１．２μｍで、１．２ｄＢ／ｋｍであった
。

該光ファイバの機能性を調べるため、第６図に示すよう
な実験系を槽底し、光フアイバ増幅器による光増幅実験
を行なった。

第６図において、５は信号光源（被増幅信号）波長λｓ
＝１．５３７μｍのＤＦＢレーザ、６，６′は波長λｐ
＝１．４８５μｍの励起光源、７．７’、７’。

７１よレーザの集光レンズ、８はレーザ６．６゛の２つ
の光束を偏波合成するための偏波ビームスプリッタ、９
は信号光源５と励起光源６．６′を合成するためのダイ
クロイックミラー、１０．１０”は光コネクタ、１１．
１１″。

１１“、１１”は単一モード光ファイバコード、１２．
１２”は偏波無依存光アイソレータ、１３は上記の作製
したＥｒ添加単一モード光ファイバ、１４はフィルタ、
１５はスペクトラムアナライザである。

ここに、Ｅｒ添加ファイバの長さは２５０ｍであった。

第６図の実験系を以下の手順で動作させた。まず、信号
光源５を点灯し、レンズ７″、７″およびダイクロイッ
クミラー９を介して、光ファイバ１１に入射させた。こ
のときのコネクタ１０での出力は、５４ｄＢｍであった
０次いで、励起光源６，６′を点灯し、偏波ビームスプ
リッタ８、グイクロイックミ５−９、レンズ７．７’、
７”を介して、光ファイバ１１に入射した。ここに、励
起光のコネクタ１０’での出力は１８ｍＷであった。上
記の合成された光をコネクタ１０″を介してＥｒ添加光
フアイバ１３に入射、この増幅特性をスペクトラムアナ
ライザ１５を用いて測定したところ、ネットの増幅度で
４３ｄＢが得られた。

（比較例１） 比較のため、上記ファイバと同一の比屈折率差（２，２
％）を有するステップ形単一モード光ファイバを作製し
、第６図と同様の実験系で光増幅実験を行なった。ただ
し、ここに作製した光ファイバは、ステップ状分布の光
ファイバのコア内にＥｒが均一に分布しているもので、
ガラス組成は、Ｇｅ０２−Ｅｒ−３ｉ０２であり、上記
実施例と同一濃度（９０ｐｐｍ）のＥｒを含有している
。

コア内の０ｅ０２の添加濃度は第１の実施例と同じ＜１
６ｍｏ１％、クラッドガラスは５ｉ０２　　Ｆ系のガラ
スであり、純粋石英に対する比屈折率差は−０，６２％
、したがってコアとクラッドの比屈折率差は２．２２％
であった。なお、ジャケット層には純粋石英を用いた。

また、同ファイバのコア径は２．１９μｍ、カットオフ
波長は０．９μｍであった。損失は、波長１．２μｍで
５．６ｄＢ／ｋｍであった。また、ファイバ長は、波長
１．４８５μｍで、実施例と同一の吸収を与える１８０
ｍとした。

上記ファイバの増幅特性の測定結果は、入射励起光量１
８ｍＷで３２ｄＢにとどまった。

（比較例２） コアのガラス組成を０ｅ０２−Ｐ２Ｏ５−Ｅｒ−３ｉ０
２、クラッドのガラス組成を５ｉ０２−Ｐ２Ｏ５、Δｎ
＝２．２０％、コア全体にドープしたＥｒ；ｆｉ度９０
ｐｐｍ、λｃ＝０．８９μｍ１コア径２．２μｍのステ
ップ型単一モード光ファイバを作製し、上記と同様の光
増幅実験を行なったところ、Ｐｐ＝１８ｍＷ増幅度は２
８ｄＢにとどまった。なお、この光ファイバの波長１．
２μｍでの損失は、７．８ｄＢ／ｋｍと比較例１に比べ
てさらに太きな値を示した。これはコアのＱ◇２添加濃
度が２０ｍｏ１％と大きくなったことと、この高ドープ
領域がコア全体にわたっていることによるものである。

なお、上記実施例および比較例において、波長１．２μ
ｍで損失比較をしているのは、この波長近傍ではＥｒの
吸収が伝送損失に与える影響がほとんどないので、導波
構造の効果を含めたガラスの損失を評価できるためであ
る。

（実施例２） 第１図の構造図において、第１のコア層のガラス組成を
Ａｌ２Ｏ３−Ｐ２Ｏ５Ｅｒ−３ｉ０２、第２のコア層の
ガラス組成をＧｅＯ２−Ｐ２Ｏ５−３ｉ０２、クラッド
層のガラス組成をＦ−３ｉ０２、ジャケット層のガラス
組成を５ｉｏ２（純粋石英）、Δｎ２＝２．５％、Δｎ
１＝１．０％、Δｎ３＝０．６％の光ファイバを作製し
た０作製方法は、実施例１とほぼ同様である。ここに、
Δｎ＝Δｎ２＋Δｎ３＝３．１％であった。また、ｒｘ
／ｒ２＝０．３２、λＣ＝０．８８μｍ、コア径＝１．
８５μｍであった。

損失は波長１．：２ｔｚｍで３．１ｄＢ／ｋｍであった
。

上記第１のコアガラスのＡｌ２Ｏ３添加量は２．６ｍｏ
１％、Ｐ２Ｏ５は２．２ｍｏ１％であり、Ｅｒの濃度は
５５ｐｐｍであった。なお、ここにＡｌ２Ｏ３の添加量
を４．３ｍｏ１％以上（比屈折率差で０゜５％以上）に
すると、ガラス化時に一部結晶が現われ安定なガラスは
得られながった。

上記光ファイバを、第７図に示す光フアイバ増幅系を構
成し、光増幅実験を行なった。第７図において、１６は
ファイバ延伸形のＷＰＭ（０，９８μｍ／１．５３７μ
ｍ）光フアイバカップラ、１７゜１７’、１７’は１０
”に斜め研磨されたジルコニア製ファイバフェルール、
８″は０．９８μｍ帯用偏波ビームスプリッタである。

　Ｅｒファイバの長さは全長７７ｍであった。これを動
作するには、第１の実施例と同様に、まず信号光５（λ
ｓ＝１．５３７μｍ〉をカップラ１６を介してＥｒファ
イバ１３に入射する。ここに、信号光の端子１０’での
出力レベルは、−５６ｄＢｍであった。

次いで、励起光源６．６’　（λｐ＝０．９８μｍ）を
点灯し、同様にカップラ１６に結合させる。ここに、端
子１７から端子１０′への波長１．５３７μｍの光の結
合率は９７％、端子１７から１７′への波長０．９８．
ｃｚｍの光の結合率は２％（１７’＋１０’は９８％〉
であった、また、カップラの光損失は、０．９８．ｃｚ
ｍで０．２ｄＢ、１．５３７μｍで、０．２５ｄＢであ
った。また、励起光源である波長０．９８μｍＬＤのコ
ネクタ１０て゛の出力量は、１１ｍＷであった。これら
合波された光は、コネクタ１０．１０’を介してＥｒ添
加光フアイバ１３に結合された。増幅された信号は、光
ファイバ１１’を介して、光スペクトラムアナライザ１
５および光パワーメータ１８に導かれ、増幅度が測定さ
れた。

この結果、ネットの増幅度は励起光量１１ｍＷで４６ｄ
Ｂが得られた。

（比較例３〉 上記実施例の比較例として、Δｎ＝３．１％、コア径１
．８２μｍのＥｒ添加光ファイバを作製した。　Ｅｒは
コア全体に添加されている。コアのガラス組成は、Ｇｅ
Ｏ２Ｐ２Ｏ５−３ｉ０２、クラッドガラスの組成は、Ｆ
−３ｉ０２である。

得られた光ファイバのコア径は１．８５μｍ、Ｅｒ濃度
９００ｐｐｍ、λｃ＝０．８５μｍであった。また、損
失（波長１．２μｍ〉は、１２０ｄＢ／ｋｍで、実施例
２に比較して極めて大きな値を示した。

また、得られた最大増幅度（励起波長０．９８、ｕｍ、
励起光量１１ｍＷ）は、２２ｄＢにとどまった。

このように、実施例２に比較して増幅特徴が劣るのは、
本比較例ではコアの中心領域で、高濃度のＧｅＯ２とＥ
ｒ’＋のために散乱損失が著しく増加していること、お
よびＥｒの添加濃度が高すぎた結果クラスターが発生し
、増幅効率が劣化したためと結論できる０本発明者らの
一連の検討の結果、Ｅｒ濃度が１５０ｐｐｍ以下の石英
ガラスでは、クラスターの影響がほとんど現われないこ
とが判明している。一方、Ｅｒ濃度がｌｐｐｍ以下では
、増幅に必要なファイバ長が数ｋｍにも及ぶため、実用
上不適切であり、機能性光ファイバのＥｒ添加濃度とし
ては１≦Ｅｒ濃度≦１５０ｐｐｍが適切な値であった。

以上の実施例では、機能性光ファイバの応用例として光
フアイバ増幅器を取り上げ、本発明の詳細な説明したが
、他の応用例、例えば光フアイバレーザなどに応用でき
ることは言うまでもない。

また、他の希土類元素、例えばＮｄ、　Ｔｍ、　Ｈｏ、
　Ｙｂ等およびＴｉ、　Ｎｉ、　Ｃｒ等の遷移金属元素
にも適用可能であることを付記する。

なお、第２のコア層のドープ量を比屈折率差に換算して
３．５％以上にした場合、光フアイバ母材に応力による
割れが生じ、ファイバ化が困難となり、本発明の適用領
域として不適切な領域であることが判明した。

さらに、クラッドガラスにＦ−３ｉ０２系ガラスを用い
る利点については、同一のＮＡの光ファイバを得るに際
し、第２のコア層のドープ量を減少させることができる
ため、光ファイバの損失を低減できる効果がある０例え
ば、ＧｅＯ２を第２のコア層のドーパントとした場合、
６〜７ｍｏ１％ＧｅＯ２の添加量を減少させる（すなわ
ち、Ｆ−３ｉ０２の石英に対する比屈折率差−０，６〜
−０，７％に相当する分）ことができる。

（発明の効果〉 以上説明したように、本発明の機能性光導波媒体（ファ
イバ）によれば、単一モード光ファイバのコア部の構造
を、伝搬光エネルギー密度の最も高いコア中心部の第１
のコアと、これを取り囲む第２のコアとからなるように
構成し、第１のコア層のドーパント（屈折率調整用ドー
パントＧｅＯ２、Ｐ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３など、レーザ活
性物質ドーパントＥｒ、　Ｎｄ、　Ｔｉなど〉の濃度（
比屈折率差）を低く抑えることにより散乱損失を低減す
ると共にレーザ活性物質の効果を高め、さらに相対的に
伝搬光エネルギー密度の小さな第２のコア層のドープ量
を高めることによりファイバのＮＡを大きくすると同時
に、第２のコア層にはレーザ活性物質を添加しない構造
としているため、高ＮＡでありながら光ファイバの低損
失を保ちつつ極めて高い光エネルギー密度が得られるば
かりでなく、光エネルギー密度が最も高くなる低損失の
コア中心部においてのみレーザ活性作用を行なわせるこ
とができるため、極めて高効率の機能性導波媒体を提供
できる利点がある。

特に、本発明を光フアイバ増幅器に適用すれば、高性能
・高増倍率の光増幅器を提供できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の機能性光導波媒体の構造図、第２図は
単一モード光ファイバの散乱損失とＧｅＯ２ドープ量（
比屈折率差）との関係図、第３図は従来の機能性光ファ
イバの屈折率分布とその動作原理図、第４図はＥｒ添加
光ファイバのＥｒ添加濃度と過剰損失の関係図、第５図
は本発明の光ファイバの構造例、第６図は本発明の光導
波媒体を応用した１、４８５μｍ励起光ファイバ増幅器
の実験系、第７図は本発明の光導波媒体を応用した０、
９８μｍ励起光ファイバ増幅器の実験系である。 １・・・第一のコア層 ２・・・第二のコア層 ３・・・クラッド層 ４・・・ジャケット ａ・・・コアの屈折率分布 ｂ・・・コア内の光エネルギ密度 ｑ・・・ＳｉＯ２の屈折率 ５・・・信号光源 ６．６′・・・励起光源 Ｔ、７＃、７“ゝ、７＃“・・・集光レンズ８・・・偏
波ビームスプリッタ ９・・・ダイクロイックミラー １０、１０’・・・光コネクタ １１、１１’、　１１“、１１１′・・・単一モード光
ファイバコード １２． １３・ １４・ １５・ １６・ １７． １８・ １２′・・・偏波無依存光アイソレータ・・Ｅｒ添加単
一モード光ファイバ ・・フィルタ ・・スペクトラムアナライザ ・　・ＷＰＭ ＩＴ、１７“・・・光フアイバフェルール・・光パワー
メータ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザ遷移を有する希土類元素または遷移金属を
   コア部に添加してなると共に、このコア外周に形成され
   て当該コアよりも低屈折率のクラッドを備える石英系機
   能性光導波媒体であって、上記コアが互いに同心円状に
   配置され、当該コアの中心部に位置する第１のコアと、
   この外周に形成された第２のコアとからなる二重構造を
   成し、前記第１のコアの純粋石英に対する比屈折率差Δ
   ｎ１が ０≦Δｎ１≦０．５％ の範囲にあり、前記第２のコアの純粋石英に対する比屈
   折率差Δｎ２が ０．７≦Δｎ２≦３．５％ の範囲にあって、前記希土類元素または遷移金属は、前
   記第１のコア部にのみ添加されてなることを特徴とする
   機能性光導波媒体。
2. （２）前記第１のコア部に添加された希土類元素又は遷
   移元素の添加濃度Ｎが １≦Ｎ≦１５０ｐｐｍ の範囲にあることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の機能性光導波媒体。