JPH04195028A - 光非線形特性を有する光ファイバ - Google Patents
光非線形特性を有する光ファイバInfo
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- JPH04195028A JPH04195028A JP2326407A JP32640790A JPH04195028A JP H04195028 A JPH04195028 A JP H04195028A JP 2326407 A JP2326407 A JP 2326407A JP 32640790 A JP32640790 A JP 32640790A JP H04195028 A JPH04195028 A JP H04195028A
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Landscapes
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- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
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。
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〕
本発明は光ファイバに関するものであり、特に光非線形
特性を有する光ファイバに関する。
特性を有する光ファイバに関する。
従来、光非線形材料に関して多くの研究が行なわれてい
る（例えば１西沢、「非線形ガラス」。
る（例えば１西沢、「非線形ガラス」。
オプトニューズ、 １９９０．Ｎｏ、３第１４〜１５ペ
ージしかしながら、コア及びクラッドを有する光ファイ
バにおいて低出力のレーザー光で光非線形特性を示すも
のは全く知られていない。
ージしかしながら、コア及びクラッドを有する光ファイ
バにおいて低出力のレーザー光で光非線形特性を示すも
のは全く知られていない。
もし、低出力で光ファイバのコアに非線形特性を与える
ことができれば、光ファイバに種々の用途が考えられる
。たとえば、レーザーのパワーをコアに集中させて他の
光ファイバとの接続を容易にするなどが考えられる。
ことができれば、光ファイバに種々の用途が考えられる
。たとえば、レーザーのパワーをコアに集中させて他の
光ファイバとの接続を容易にするなどが考えられる。
バルクの形態を持つ非線形材料を作製しても。
光源のパワーを材料内に集中できないので、光非線形特
性を発生させるためには、ｋｗ−ＭＷオーダもの高出力
のレーザー光源が必要になるという問題がある。
性を発生させるためには、ｋｗ−ＭＷオーダもの高出力
のレーザー光源が必要になるという問題がある。
したがって１本発明は比較的低出力のレーザー光でも光
非線形特性を示す光ファイバを提供することを目的とす
る。
非線形特性を示す光ファイバを提供することを目的とす
る。
〔課題を解決するための手段および作用〕本発明では、
上記問題を解決するため９例えば、ＩＷ程度以下の低出
力のレーザー光でも光非綿特性を生しさせるために、非
線形材料を用いて光ファイバのコアを形成する。
上記問題を解決するため９例えば、ＩＷ程度以下の低出
力のレーザー光でも光非綿特性を生しさせるために、非
線形材料を用いて光ファイバのコアを形成する。
すなわち１本発明においては、コア、および。
このコアの外部に形成され、コアの屈折率より低い屈折
率を有するクラッドを有する光ファイバのコアを、低出
力のレーザー光をそのコア内↓こ入射させたときでも、
光非線形性を示す半導体微粒子又は有機物をコア内に分
散させて光非線形特性を有するコアを形成する。
率を有するクラッドを有する光ファイバのコアを、低出
力のレーザー光をそのコア内↓こ入射させたときでも、
光非線形性を示す半導体微粒子又は有機物をコア内に分
散させて光非線形特性を有するコアを形成する。
〔実施例］
以下本発明の光非線形特性を有する光ファイハノ実施例
について述べる。
について述べる。
本実施例では、内径１０μｍ、外径１２５μｍのキャピ
ラリーガラスを作り、その細孔の中にＳｉ （ＯＣｚＨ
ｓ） ４とＣｄ （ＣＨ３ＣＯＯ） ２のアルコール溶
液を注入し、しかる後にこれら注入物をＨ２Ｓガスの雰
囲気中で焼成して光ファイバのコア部を形成した。外径
１２５μｍのガラスは光ファイバのクラッド部に相当す
る。
ラリーガラスを作り、その細孔の中にＳｉ （ＯＣｚＨ
ｓ） ４とＣｄ （ＣＨ３ＣＯＯ） ２のアルコール溶
液を注入し、しかる後にこれら注入物をＨ２Ｓガスの雰
囲気中で焼成して光ファイバのコア部を形成した。外径
１２５μｍのガラスは光ファイバのクラッド部に相当す
る。
キャピラリーガラスをそのまま扱うと表面に傷がつき易
く６強度低下のためその後の処理、そして、加熱処理が
難しい。そこで１機械的強度を向上させ製造作業の能率
を上げるべく、キャピラリーガラスの表面にカーボン層
を被覆した。さらにカーボン被覆層の上に、銅（Ｃｕ）
を被覆し、さらに銅被覆層の上に金（Ａｕ）を被覆した
。カーボン被覆層は、後述する無電解（化学）メツキ法
による銅被覆層形成過程における光ファイバへの水分透
過を防止する機能をも果たしている。これらの被覆層の
形成によって、キャピラリーガラスチューブは強度が向
上し、加熱処理などのその後の処理が安定かつ容易にな
る。
く６強度低下のためその後の処理、そして、加熱処理が
難しい。そこで１機械的強度を向上させ製造作業の能率
を上げるべく、キャピラリーガラスの表面にカーボン層
を被覆した。さらにカーボン被覆層の上に、銅（Ｃｕ）
を被覆し、さらに銅被覆層の上に金（Ａｕ）を被覆した
。カーボン被覆層は、後述する無電解（化学）メツキ法
による銅被覆層形成過程における光ファイバへの水分透
過を防止する機能をも果たしている。これらの被覆層の
形成によって、キャピラリーガラスチューブは強度が向
上し、加熱処理などのその後の処理が安定かつ容易にな
る。
以下、上記実施例を第１図の断面図を参照して詳述する
。
。
まず、ＶＡＤ法により５ｉＣ１４スートを作り、Ｈｅと
ＳｉＦ、とＣ１□との雰囲気（１３５０’Ｃ）内で焼結
透明化して屈折率が△−０，３％の石英ガラス母材を形
成した。
ＳｉＦ、とＣ１□との雰囲気（１３５０’Ｃ）内で焼結
透明化して屈折率が△−０，３％の石英ガラス母材を形
成した。
このガラス母材の外径が６２．５ｍｍとなるように形成
し、中心部に直径５ｍｍの穴を超音波ドリルであけた。
し、中心部に直径５ｍｍの穴を超音波ドリルであけた。
このガラス母材（長さ２００ｍｍ）を、１７００〜１８
０ Ｑ ’ｃで加熱する線引炉（図示せず）の中に入れ
て線引して、外径がほぼ１２５μｍの石英ガラスに線引
したところ、その内部に直径はぼ１０μｍの細孔１を形
成させることができた。
０ Ｑ ’ｃで加熱する線引炉（図示せず）の中に入れ
て線引して、外径がほぼ１２５μｍの石英ガラスに線引
したところ、その内部に直径はぼ１０μｍの細孔１を形
成させることができた。
さらにこの細孔１を有するガラス管を熱ＣＶＤ反応炉（
図示せず）に導入した。この熱ＣＶＤ反応炉にはアセチ
レンガス（Ｃ２Ｈ２）とへリューム（Ｈｅ ）が導入さ
れており、前記アセチレンガスが熱分解されて上記線引
されたガラス管の外壁に厚さほぼ５００人のカーボンを
主成分とするカーボン層３が堆積された。
図示せず）に導入した。この熱ＣＶＤ反応炉にはアセチ
レンガス（Ｃ２Ｈ２）とへリューム（Ｈｅ ）が導入さ
れており、前記アセチレンガスが熱分解されて上記線引
されたガラス管の外壁に厚さほぼ５００人のカーボンを
主成分とするカーボン層３が堆積された。
このカーボン層３が被覆されたキャピラリーチューブ上
に、すなわち、カーボン層３の上にＣｕを無電解メツキ
法によって１０μｍの厚さに堆積させて銅層４を形成し
た。
に、すなわち、カーボン層３の上にＣｕを無電解メツキ
法によって１０μｍの厚さに堆積させて銅層４を形成し
た。
さらに、この銅層４上にＡｕを電解メツキ法によって２
μｍの厚さだけ堆積させ金層５を形成させた。
μｍの厚さだけ堆積させ金層５を形成させた。
二のようにして形成した！ｒ１層と金層とからなる２重
の金属層が被覆されたキャピラリーチューブ１０を５０
ｃｍの長さとして、第２図に示すように、一端に注射器
２を接続し、オープンとなったキャピラリーチューブ１
０の他端を、１０瀬のＳｉ（○Ｃ２Ｈ３）、、１ｍのＣ
ｄ （ＣＨ３ＣＯＯ）２、そして１５ｍ１のエチルアル
コールの混合熔液工４中に挿入し、注射器Ｉ２で溶液を
キャピラリーチューブ１０の細孔１内に吸い上げた。お
よそ３０分間放置すると、細孔１内の内側に付着したア
ルコール溶液のうちアルコールが蒸発し、ｓｉやＣｄを
含むゾルが細孔１内に生成された。
の金属層が被覆されたキャピラリーチューブ１０を５０
ｃｍの長さとして、第２図に示すように、一端に注射器
２を接続し、オープンとなったキャピラリーチューブ１
０の他端を、１０瀬のＳｉ（○Ｃ２Ｈ３）、、１ｍのＣ
ｄ （ＣＨ３ＣＯＯ）２、そして１５ｍ１のエチルアル
コールの混合熔液工４中に挿入し、注射器Ｉ２で溶液を
キャピラリーチューブ１０の細孔１内に吸い上げた。お
よそ３０分間放置すると、細孔１内の内側に付着したア
ルコール溶液のうちアルコールが蒸発し、ｓｉやＣｄを
含むゾルが細孔１内に生成された。
ゾルを生成させた後（３０分間放置後）、再度注射器１
２でＳｉとＣｄを溶解したエチルアルコール溶液を吸い
上げ３０分間放置した。この操作を更にもう一度行ない
１合計３回、細孔１の内部にゾルを生成させた。
２でＳｉとＣｄを溶解したエチルアルコール溶液を吸い
上げ３０分間放置した。この操作を更にもう一度行ない
１合計３回、細孔１の内部にゾルを生成させた。
細孔１内にＳｉとＣｄを含むゾルを導入した金属被覆キ
ャピラリーチューブ１ｏを、第３図に示す電気炉１８が
配設された石英炉心管１６を有するコア部分製造装置内
の石英炉心管１６の中に置き、ゾルにＨ２ＳガスとＨｅ
ガスを触れさせながら、６００°Ｃで焼結した。その結
果、細孔１内にはＳｉｎ、を主成分とするＣｄＳ粒子が
分散されたガラスとなり１ クラッド部２より屈折率の
大きいコア部７が形成され、フッ素がドープされている
クラッド部分２と相まって単一モード型光ファイバが得
られる（第１図参照）。
ャピラリーチューブ１ｏを、第３図に示す電気炉１８が
配設された石英炉心管１６を有するコア部分製造装置内
の石英炉心管１６の中に置き、ゾルにＨ２ＳガスとＨｅ
ガスを触れさせながら、６００°Ｃで焼結した。その結
果、細孔１内にはＳｉｎ、を主成分とするＣｄＳ粒子が
分散されたガラスとなり１ クラッド部２より屈折率の
大きいコア部７が形成され、フッ素がドープされている
クラッド部分２と相まって単一モード型光ファイバが得
られる（第１図参照）。
この光ファイバのコア７中へ波長５３２ｎｍ。
出力ＩＷのパワーを持つレーザー光を入射させたところ
、光非線形特性を示す光双安定性が認められた。
、光非線形特性を示す光双安定性が認められた。
本発明の実施に際しては、上述したものの他。
種々の形態をとることができる。
上述した実施例では、コア部７を半導体微粒子であるＣ
ｄＳを分散させたガラスで形成したが。
ｄＳを分散させたガラスで形成したが。
それ以外にＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＣｕＣ１，Ｓｅ、Ｔｅ
等を分散させてコア部７を形成させることができる。
等を分散させてコア部７を形成させることができる。
また、Ｓ ｌ （ＯＣ２Ｈ５）４と共にＰＭＭＡ−ア
ミノ−ニトロ−アニリンを分散させ、この溶液を細孔１
内に吸い上げ、さらに、４００〜５００ ’Ｃで焼結さ
せても上記同様の非線形特性を示すコア部７を有する光
ファイバを得ることができた。
ミノ−ニトロ−アニリンを分散させ、この溶液を細孔１
内に吸い上げ、さらに、４００〜５００ ’Ｃで焼結さ
せても上記同様の非線形特性を示すコア部７を有する光
ファイバを得ることができた。
さらに１本発明によれば、上述した単一モート光ファイ
バばかりでなく、マルチモートファイバを形成させるこ
ともできる。
バばかりでなく、マルチモートファイバを形成させるこ
ともできる。
また３粒径０．１μｍ程度の合成石英粒子をキャピラリ
ーチューブ１０内の細孔１に注射器で吸い上げ、これに
毛管現象によってＣｄ、Ｔｅ、ＣＵ、あるいは、ＰＭＭ
Ａ−アミノ−ニトロ−アニリンを溶解させたアルコール
または水溶液を吸い上げ、さらに、５００〜８００°Ｃ
で焼結しても。
ーチューブ１０内の細孔１に注射器で吸い上げ、これに
毛管現象によってＣｄ、Ｔｅ、ＣＵ、あるいは、ＰＭＭ
Ａ−アミノ−ニトロ−アニリンを溶解させたアルコール
または水溶液を吸い上げ、さらに、５００〜８００°Ｃ
で焼結しても。
非線形特性を有するコアを形成することができる第１図
に示したカーボン層３．＃Ａ層４および金層５は、コア
部７およびクラッド部２を有する光ファイバの強度向上
、加熱処理を容易にするため、そして電気的接続を可能
にするために設けられている。
に示したカーボン層３．＃Ａ層４および金層５は、コア
部７およびクラッド部２を有する光ファイバの強度向上
、加熱処理を容易にするため、そして電気的接続を可能
にするために設けられている。
カーボン被覆層３は、上述したように、無電解メツキ法
で銅層４を形成するときに無電解メツキ溶液にクラッド
部２が浸漬されて、無電解メツキ溶液の水分によりクラ
ッド部２の特性が劣化することを防止するための耐水性
、そして、将来の使用段階において、コア部７に水素が
侵入してその特性劣化が生ずるのを防止するだめの耐水
素性を得るために形成されている。またカーボン被覆層
３は強度が高く、クランド部２に密着しているので５そ
れ自体、クラッド部２を傷の発生など機械的に補強して
いる。
で銅層４を形成するときに無電解メツキ溶液にクラッド
部２が浸漬されて、無電解メツキ溶液の水分によりクラ
ッド部２の特性が劣化することを防止するための耐水性
、そして、将来の使用段階において、コア部７に水素が
侵入してその特性劣化が生ずるのを防止するだめの耐水
素性を得るために形成されている。またカーボン被覆層
３は強度が高く、クランド部２に密着しているので５そ
れ自体、クラッド部２を傷の発生など機械的に補強して
いる。
光ファイバの強度向上、加熱処理、電気的接続のための
上記銅層４に代えて、無電解メツキ法に通し電解メツキ
の電極の１つとなるＮｉを形成させてもよい。また、金
層５に代えて銀（Ａｇ）などを形成させてもよい。さら
に、銅層４またはＮｉ層のみ、あるいは１両者の層を形
成してもよい。さらに、無電解メツキ法に代えて、カー
ボン層３の上にスパッタリング法または金属蒸着法で直
接、ＡＩ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉなどを形成させても
よい。カーボン被覆層はこれらスパッタリング法または
金属蒸着法においてクラッド部二二対する保護被覆とし
ても作用する。
上記銅層４に代えて、無電解メツキ法に通し電解メツキ
の電極の１つとなるＮｉを形成させてもよい。また、金
層５に代えて銀（Ａｇ）などを形成させてもよい。さら
に、銅層４またはＮｉ層のみ、あるいは１両者の層を形
成してもよい。さらに、無電解メツキ法に代えて、カー
ボン層３の上にスパッタリング法または金属蒸着法で直
接、ＡＩ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉなどを形成させても
よい。カーボン被覆層はこれらスパッタリング法または
金属蒸着法においてクラッド部二二対する保護被覆とし
ても作用する。
上述した金属層は適宜、単層又：よ多重層に形成させる
ことができる。
ことができる。
以上述べたように１本発明の実施例によれば。
低出力のレーザ光で光非線形特性を示す光ファイバを得
ることができた。このような光ファイバは、光非線形特
性が必要となる種々の用途１例えば、低レーザー光を用
いた光スィッチ、光演算装置、光スイツチ回路などに用
いることができる。
ることができた。このような光ファイバは、光非線形特
性が必要となる種々の用途１例えば、低レーザー光を用
いた光スィッチ、光演算装置、光スイツチ回路などに用
いることができる。
以上に述べたように１本発明によれば、低出力のレーザ
ー光でも光非線形特性を示すコア部を有する光ファイバ
を形成するこができる。
ー光でも光非線形特性を示すコア部を有する光ファイバ
を形成するこができる。
第１図は本発明の第１実施例キャピラリーチューブおよ
び非線形ガラス光ファイバの横断面図。 第２図は第１実施例のキャピラリーチューブ内の細孔に
コア形成材料を導入する方法を示す図。 第３図は、コアを最終的二二形成させる装置の断面図で
ある。 （符号の説明） ｌ・・細孔、 ２・・クラッド部、 ３・・カーボン層、４・・Ｃｕ層。 ５・・Ａｕ層、 ７・・コア部。 １０・・金属被覆キャピラリーチューブ。 １４・・コア形成用溶液。 ］６・・石英炉心管、 １８・・電気炉。 特許出願人 古河電気工業株式会社 代理人 弁理士 佐藤隆久 第１図 第２図 〆旧
び非線形ガラス光ファイバの横断面図。 第２図は第１実施例のキャピラリーチューブ内の細孔に
コア形成材料を導入する方法を示す図。 第３図は、コアを最終的二二形成させる装置の断面図で
ある。 （符号の説明） ｌ・・細孔、 ２・・クラッド部、 ３・・カーボン層、４・・Ｃｕ層。 ５・・Ａｕ層、 ７・・コア部。 １０・・金属被覆キャピラリーチューブ。 １４・・コア形成用溶液。 ］６・・石英炉心管、 １８・・電気炉。 特許出願人 古河電気工業株式会社 代理人 弁理士 佐藤隆久 第１図 第２図 〆旧
Claims (1)
- １、コア、および、このコアの外部に形成され、コアの
屈折率より低い屈折率を有するクラッドを有する光ファ
イバであって、低出力のレーザー光をコア中に入射した
ときでも光非線形性を示す半導体微粒子又は有機物がコ
ア内に分散されて光非線形特性を有するコアを形成して
いることを特徴とする光ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2326407A JPH04195028A (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 光非線形特性を有する光ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2326407A JPH04195028A (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 光非線形特性を有する光ファイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04195028A true JPH04195028A (ja) | 1992-07-15 |
Family
ID=18187449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2326407A Pending JPH04195028A (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 光非線形特性を有する光ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04195028A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996010282A1 (en) * | 1994-09-29 | 1996-04-04 | British Telecommunications Public Limited Company | Optical fibre with quantum dots |
| CN1317574C (zh) * | 2005-03-04 | 2007-05-23 | 浙江工业大学 | 纳米晶体量子点光纤及光纤放大器 |
| WO2007140960A1 (en) * | 2006-06-05 | 2007-12-13 | Trumpf, Inc. | Hollow core fiber laser |
-
1990
- 1990-11-28 JP JP2326407A patent/JPH04195028A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996010282A1 (en) * | 1994-09-29 | 1996-04-04 | British Telecommunications Public Limited Company | Optical fibre with quantum dots |
| US5881200A (en) * | 1994-09-29 | 1999-03-09 | British Telecommunications Public Limited Company | Optical fibre with quantum dots |
| CN1317574C (zh) * | 2005-03-04 | 2007-05-23 | 浙江工业大学 | 纳米晶体量子点光纤及光纤放大器 |
| WO2007140960A1 (en) * | 2006-06-05 | 2007-12-13 | Trumpf, Inc. | Hollow core fiber laser |
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