JP2744805B2 - Functional optical waveguide medium - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
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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。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a functional optical waveguide medium that obtains high excitation efficiency.
〈従来の技術〉 近年、Nd（ネオジウム）、Er（エルビウム）、Pr（プ
ラセオジウム）、Yb（イッテリビウム）等の希土類元素
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
イバレーザ或いは光増幅器が、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。<Conventional technology> In recent years, optical fibers doped with rare earth elements such as Nd (neodymium), Er (erbium), Pr (praseodymium), and Yb (ytterbium) (hereinafter referred to as rare earth element-doped optical fibers) have been referred to as laser active materials. It has been reported that such a single mode optical fiber laser or optical amplifier has many potential uses in the field of optical sensors and optical communications, and its application is expected.
希土類元素添加光ファイバを用いた光ファイバレーザ
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．メアーズ等（J.Mears他、Electron.Lett.,23.PP1
028〜1029、1987）によって報告されている。As an example of an optical fiber laser amplifier using a rare earth element-doped optical fiber, an Er-doped quartz-based optical fiber was used as a laser active material, and a semiconductor laser was used as an excitation light source to confirm optical amplification at a wavelength of 1.54 μm. . J. Meers et al. (J.Mears et al., Electron Lett., 23.PP1
028-1029, 1987).
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、これら活性イオンを励起することが重要であ
る。In order to effectively use such an optical fiber to which a laser active substance is added, it is important to efficiently and efficiently pump light to excite these active ions.
しかるに、従来のこの種の光ファイバにおいては、通
常の単一モード光ファイバのコア部に活性イオンを添加
した構造であると共に、一般的にコア部の直径が数μｍ
と小さいので、大出力で出射ビームスポットの大きな例
えばフェーズドアレイ形半導体レーザ（以下「LD」とい
う）等のLD光源との結合効率が悪く、高い増幅度が得に
くいという問題があった。However, this type of conventional optical fiber has a structure in which active ions are added to the core of a normal single mode optical fiber, and the diameter of the core is generally several μm.
Therefore, there is a problem that the coupling efficiency with an LD light source such as a phased array type semiconductor laser (hereinafter, referred to as “LD”) such as a phased array type semiconductor laser (hereinafter referred to as “LD”) is low, and it is difficult to obtain a high amplification degree.
そこで従来では、H.PO,E.Snitzer等によって、第６図
（ａ），（ｂ）に示すような構造の光ファイバが提案さ
れている（OFC'89,ポストデッドラインペーパー、PD7−
１）。同図に示すように、この光ファイバ100は、NdとA
lとが添加された石英ガラス部（SiO2−Al2O3−Nd）101
と、この石英ガラス101の外周に形成された楕円形で純
粋石英ガラス層（SiO2）102と、この純粋石英ガラス102
の外周を覆う屈折率1.39の柔軟性を有するプラスチック
材料103と、このプラスチック材料の外周に設けられた
硬質のプラスチック外被104とを具備するものである。Therefore, an optical fiber having a structure as shown in FIGS. 6A and 6B has been proposed by H.PO, E.Snitzer and the like (OFC'89, post-deadline paper, PD7-
1). As shown in the figure, this optical fiber 100 has Nd and A
Quartz glass part (SiO 2 —Al 2 O 3 —Nd) 101 added with l
An elliptical pure silica glass layer (SiO 2 ) 102 formed on the outer periphery of the quartz glass 101;
A plastic material 103 having a refractive index of 1.39 and covering the outer periphery of the plastic material, and a hard plastic jacket 104 provided on the outer periphery of the plastic material.
またこの光ファイバ100の直性のＸ−Ｘ線に沿って観
測した定性的な屈折率分布を、第６図（ｂ）に示す。FIG. 6 (b) shows a qualitative refractive index distribution of the optical fiber 100 observed along the straight line XX.
この光ファイバ100を使用する際には、石英ガラス101
を内包する純粋石英ガラス層102を１つのコア部とみな
すと共にプラスチック材料103をクラッド部とみなし
て、このコア部に例えばアレイ形のLD光を結合せしめる
ようにしている。例えば上記石英ガラス層102を45μｍ
×110μｍの形状とした場合には、コアのサイズとして
は一般より大であるため、アレイ形のやや大きな楕円形
又は直線状の出射スポットを有するLDの光でも、比較的
容易に結合し得る。そして、コアに入射された光は、石
英ガラス部101に添加されたNd（ネオジウム）の吸収を
受け、Ndイオンを励起することとなる。When using this optical fiber 100, quartz glass 101
Is regarded as one core part and the plastic material 103 is regarded as a clad part, so that, for example, an array-type LD light is coupled to this core part. For example, the quartz glass layer 102 is 45 μm
In the case of a shape of × 110 μm, the size of the core is larger than a general size, so that even an LD light having an array-shaped slightly large elliptical or linear emission spot can be relatively easily coupled. The light incident on the core is absorbed by Nd (neodymium) added to the quartz glass part 101, and excites Nd ions.
従って、出射スポットの大きなLDを使用した場合で
も、第６図の構成の光ファイバ100とすれば、細径の石
英ガラス部101中に添加されたNd等の活性イオンを励起
することができることとなる。Therefore, even when an LD having a large emission spot is used, the optical fiber 100 having the configuration shown in FIG. 6 can excite active ions such as Nd added to the small-diameter quartz glass portion 101. Become.
〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、例えば第６図（ａ）に示した従来の光
ファイバ100には、以下に示すような問題がある。<Problems to be Solved by the Invention> However, for example, the conventional optical fiber 100 shown in FIG. 6A has the following problems.
前述した光ファイバ100を光ファイバ増幅器として使
用する場合、コア部とクラッド部との構成材料による熱
膨張係数の差、及び、純粋石英ガラス層102の断面構造
が非対称のため、線引き時に内部応力が生じて複屈折性
を誘起し、増幅特性に偏波依存性（被増幅信号のｘ偏波
と、ｙ偏波との損失特性に差が生じる）が生じ、光ファ
イバ増幅器の最大の特徴である偏波依存性が損われてし
まうという問題がある。When the above-described optical fiber 100 is used as an optical fiber amplifier, the difference in thermal expansion coefficient between the constituent materials of the core part and the clad part and the cross-sectional structure of the pure silica glass layer 102 are asymmetric, so that the internal stress during drawing is reduced. As a result, birefringence is induced, and the polarization characteristics of the amplification characteristics are changed (a difference occurs between the loss characteristics of the x-polarized wave and the y-polarized wave of the signal to be amplified), which is the greatest feature of the optical fiber amplifier. There is a problem that the polarization dependence is impaired.
また、クラッド部となるプラスチック材料103とコア
部となる純粋石英ガラス層102との材質の違いにより、
高出力のレーザ光を受けて、これら界面が損傷を受け易
いという問題がある。Also, due to the difference in material between the plastic material 103 serving as the cladding part and the pure quartz glass layer 102 serving as the core part,
There is a problem that these interfaces are easily damaged by receiving a high-power laser beam.
〈課題を解決するための手段〉 前記課題を解決するための本発明の機能性光導波媒体
の構成は、レーザ遷移を有する希土類元素又は遷移金属
をコアに添加してなると共に、このコアの外周に形成さ
れて当該コアよりも低屈折率のクラッドとを備える機能
性光導波媒体であって、 上記クラッドが第１のクラッドと、この第１のクラッ
ドの外周に形成され且つ第１のクラッドに対して相対的
に屈折率の小さな第２のクラッドとからなると共に、 該第１のクラッドが上記コアを軸として直交して、断
面十字形状となるように形成されてなることを特徴とす
る。<Means for Solving the Problems> The configuration of the functional optical waveguide medium of the present invention for solving the above problems is such that a rare earth element or a transition metal having a laser transition is added to a core and an outer periphery of the core is provided. And a cladding having a lower refractive index than that of the core, wherein the cladding is formed on a first cladding and an outer periphery of the first cladding and formed on the first cladding. On the other hand, the second cladding has a relatively small refractive index, and the first cladding is formed so as to be orthogonal to the core and to have a cross-shaped cross section.
上記構成を有する機能性光導波媒体の一例の断面図及
びそのＸ−Ｘ線に沿って観測した定性的な屈折率分布図
を第１図（ａ）及び第１図（ｂ）に示す。これらの図面
に示すように、コア（SiO2−Al2O3−Er）10と、このコ
ア10を中心として直交する断面形状が十字状の第１のク
ラッド（SiO2）11と、この第１のクラッド11の外周を覆
う第２のクラッド（SiO2−Ｆ）12とから機能性光導波媒
体が構成されている。FIGS. 1 (a) and 1 (b) show a cross-sectional view of an example of the functional optical waveguide medium having the above configuration and a qualitative refractive index distribution diagram observed along the line XX. As shown in these drawings, a core (SiO 2 —Al 2 O 3 —Er) 10, a first clad (SiO 2 ) 11 having a cross-shaped cross section orthogonal to the core 10, A second optical cladding (SiO 2 -F) 12 covering the outer periphery of the first cladding 11 constitutes a functional optical waveguide medium.
また、この機能性光導波媒体を構成するコア10、第1,
第２のクラッド11,12を、全て石英系ガラス製として、
高出力のレーザによる損傷を除去するようにしている。In addition, the core 10, the first and the first constituents constituting this functional optical waveguide medium.
The second claddings 11 and 12 are all made of quartz glass,
It is designed to remove damage from high-power lasers.
更に第１のクラッド11は純粋石英に対して相対的に屈
折率を大とすると共に、第２のクラッド12は純粋石英に
対して相対的に屈折率を小としている。例えば第１図
（ｂ）に示す場合では、比屈折率差Δ1を0.8％，Δ2を
−0.75％としている。Further, the first cladding 11 has a relatively high refractive index relative to pure quartz, and the second cladding 12 has a relatively low refractive index relative to pure quartz. For example, in the case shown in Fig. 1 (b), the relative refractive index difference delta 1 0.8%, and the delta 2 and -0.75%.
ここで上記コア10のガラス組成は例えばAl2O3，P2O5
の副ドーパントを含有するSiO2−Al2O3−Er,SiO2−P2O5
−Er等を例示することができる。また、このコア10に添
加されるレーザ活性物質としては、上記Erの他Nd,Ho,Y
b,Sm,Pr,Pm等の希土類元素及びNi,Co,Cr,Ti等の遷移金
属等の遷移元素を挙げることができる。Here, the glass composition of the core 10 is, for example, Al 2 O 3 , P 2 O 5
SiO 2 -Al 2 O 3 -Er, SiO 2 -P 2 O 5
-Er and the like. The laser active substance added to the core 10 includes Nd, Ho, Y in addition to Er.
Examples include rare earth elements such as b, Sm, Pr, and Pm and transition elements such as transition metals such as Ni, Co, Cr, and Ti.
このコア10の外周に形成される断面形状が十字状の第
１のクラッド11のガラス組成は、純粋石英としている。The glass composition of the first cladding 11 having a cross shape formed on the outer periphery of the core 10 is pure quartz.
またこの第１のクラッド11の外周に形成される第２の
クラッド12のガラス組成は、例えばSiO2−F,SiO2−B2O3
−Ｆ等を例示することができる。The glass composition of the second cladding 12 formed on the outer periphery of the first cladding 11 is, for example, SiO 2 —F, SiO 2 —B 2 O 3
-F and the like.
このような構成の機能性光導波媒体は、例えば高出力
の光ファイバレーザ，高増幅度の光ファイバ増幅器，あ
るいはSLD的な使用（ケイ光を出す光源）として用いて
好適である。The functional optical waveguide medium having such a configuration is suitable for use as, for example, a high-output optical fiber laser, a high-amplification optical fiber amplifier, or an SLD-like use (light source that emits fluorescent light).
すなわち、この機能性光導波媒体を、例えば光ファイ
バ増幅器として用いる場合には、第２図に示すように、
２つの励起用LD20,20′の光をレンズ21,21′及び偏光ビ
ームスプリッタ22を用いて、偏波合成し、機能性光導波
媒体23にLD光を入射し、励起光量を倍増するようにする
とよい。この際、励起用LD20,20′の偏波面は空間的に
互いに直交する関係にあるが、第１のクラッド11の形状
を断面十字状とすることにより、第２図（ｂ）に示すよ
うに、LDの励起レーザの集光スポット24,24′の入射効
率を高めることができる。この結果、コア10の励起効率
が向上し、コアの復屈折率性が励起されないため、偏波
依存性が損われてしまうことが全くなくなり、効果的に
偏波合成法を用いることができる。That is, when this functional optical waveguide medium is used, for example, as an optical fiber amplifier, as shown in FIG.
The lights of the two pumping LDs 20 and 20 'are polarized and combined using the lenses 21 and 21' and the polarizing beam splitter 22, and the LD light is made incident on the functional optical waveguide medium 23 to double the amount of pumping light. Good to do. At this time, the polarization planes of the pumping LDs 20 and 20 'are spatially orthogonal to each other. However, by making the first clad 11 have a cross-shaped cross section, as shown in FIG. In addition, the incidence efficiency of the converging spots 24, 24 'of the LD pump laser can be improved. As a result, the excitation efficiency of the core 10 is improved and the birefringence of the core is not excited, so that the polarization dependency is not impaired at all, and the polarization synthesis method can be used effectively.
〈実施例〉 実施例１ 第１図に示す構成と同様の機能性光導波媒体を製造し
た。<Example> Example 1 A functional optical waveguide medium having the same configuration as that shown in Fig. 1 was manufactured.
本実施例では、コア10を比屈折率差がΔ1＝0.8％で、
Erが60ppm添加されているガラス組成がSiO2−Al2O3−Er
の石英ガラス（コア径ａ＝5.6μｍ）、このコア10の外
周の第１のクラッド11を純粋石英（b1＝15μm,b2＝80μ
m,R＝7.5μｍ）、第２のクラッド12を比屈折率差がΔ2
＝−0.75％のSiO2−Ｆの石英ガラスで構成した。In this embodiment, the core 10 has a relative refractive index difference Δ 1 = 0.8%,
Glass composition to which Er is added at 60 ppm is SiO 2 -Al 2 O 3 -Er
Of quartz glass (core diameter a = 5.6 μm), and the first cladding 11 on the outer periphery of the core 10 is made of pure quartz (b 1 = 15 μm, b 2 = 80 μm).
m, R = 7.5 μm) and the second clad 12 has a relative refractive index difference Δ 2
It was composed of = -0.75% of SiO 2 -F quartz glass.
この機能性光導波媒体の製造工程を第３図を参照して
説明する。The manufacturing process of this functional optical waveguide medium will be described with reference to FIG.
先づ、VAD法により、外径／コア比14.5の単一モード
光ファイバ母材25を作製した（コア10の組成は上記SiO2
−Al2O3−Er,クラッド組成はSiO2である）。First, a single mode optical fiber preform 25 having an outer diameter / core ratio of 14.5 was prepared by the VAD method (the composition of the core 10 was the above SiO 2
−Al 2 O 3 −Er, the cladding composition is SiO 2 ).
この光ファイバ母材25を第３図（ａ）に示すように７
つの部分に切り分けた。使用する部分はガラス片25a,25
b,25cである。This optical fiber preform 25 is used as shown in FIG.
Cut into two parts. Parts to be used are glass pieces 25a, 25
b, 25c.
これら３つのガラス片25a〜25cを光学研磨した後、第
３図（ｂ）に示すような、第１のクラッドとなる断面十
字形状のガラスブロック26を得た。After optically polishing these three glass pieces 25a to 25c, a glass block 26 having a cross-shaped cross section serving as a first clad as shown in FIG. 3B was obtained.
一方、CVD法より、フッ素が均一に添加された円柱状
ガラス母材（ガラス組成；SiO2−Ｆ）を作成し、この母
材27に断面形状が十字形となるような穴28を超音波加工
により形成し、その内面を光学研磨して（第３図
（ｃ））、第２のクラッド用母材29を作成した。On the other hand, a columnar glass base material (glass composition; SiO 2 -F) to which fluorine is uniformly added is prepared by a CVD method, and a hole 28 having a cross-sectional shape is formed in the base material 27 by an ultrasonic wave. The inner surface was optically polished (FIG. 3 (c)) to form a second cladding base material 29.
で得られた第２のクラッド用母材29に、で得たガ
ラスブロック26を挿入し、通常の線引き装置により線引
きを行った。この線引きの際には、各ガラスブロック界
面に発泡が起らないよう、第２のクラッド用母材29の上
端よりポンプにより吸引し、ガラスブロック間のわずか
な空隙を負圧の状態とした。The glass block 26 obtained in step 2 was inserted into the second cladding base material 29 obtained in step 2 and drawn by a normal drawing apparatus. At the time of drawing, a vacuum was sucked from the upper end of the second cladding base material 29 by a pump so as to prevent foaming from occurring at each glass block interface, and a slight gap between the glass blocks was kept in a negative pressure state.
得られた光ファイバの外径は125μｍ、シリコーン被
覆層の外径は400μｍφであった。この光ファイバの外
被にナイロンをコーティングして、外径0.9mmφの光フ
ァイバ心線を得た。The outer diameter of the obtained optical fiber was 125 μm, and the outer diameter of the silicone coating layer was 400 μmφ. The outer sheath of this optical fiber was coated with nylon to obtain an optical fiber core wire having an outer diameter of 0.9 mmφ.
このようにして得られた機能性光導波媒体としての光
ファイバ心線のモード複屈折率は１×10-5以下であり、
十分小さいことが確認された。The mode birefringence of the optical fiber as the functional optical waveguide medium thus obtained is 1 × 10 −5 or less,
It was confirmed that it was small enough.
次に、この得られた光ファイバ心線を用い、第４図に
示すような光学系により、光増幅の試験を行った。Next, a test of optical amplification was performed using the obtained optical fiber core wire by an optical system as shown in FIG.
第４図に示す信号源30は、波長1.535μｍのInGaAsP系
のDFBレーザであり、入力レベルは−48dBmであった。The signal source 30 shown in FIG. 4 was an InGaAsP-based DFB laser having a wavelength of 1.535 μm, and the input level was −48 dBm.
次いで、励起用LDとして高出力のフェーズドアレイ型
レーザ31,31′（発振中心波長0.805μm,出力300mW）
を、レンズ32,32′,32″偏波ビームスプリット33により
偏波合成し、ダイクロイックミラー34を介して、機能性
光導波媒体としてのEr添加光ファイバ35（長さ60m）に
入射した。この際、偏波合成された十字状のLD出射スポ
ットと、第１のクラッド12とが空間的に一致するよう微
動台36により調整した。Next, high-output phased array lasers 31, 31 'as pumping LDs (center oscillation wavelength 0.805μm, output 300mW)
Are polarized by the lenses 32, 32 ', and 32 "polarization beam splitters 33, and are incident on an Er-doped optical fiber 35 (length 60m) as a functional optical waveguide medium via a dichroic mirror 34. At this time, the fine movement table 36 was adjusted so that the cross-shaped LD emission spot subjected to polarization synthesis and the first clad 12 spatially coincided with each other.
この結果、光ファイバ35の第１クラッド層内（コア10
を含む）に結合された光パワーは320mWであり、伝搬過
程でその53％がErに吸収された。As a result, in the first cladding layer of the optical fiber 35 (core 10
) Was 320 mW, 53% of which was absorbed by Er during the propagation process.
次いで、光ファイバ35の出力を狭帯域フィルタ37（Δ
λ＝3nm,透過率97％）を通して、光パワーメータ38で測
定したところ、信号源30の光出力は35dB増幅されている
ことが判明した。Next, the output of the optical fiber 35 is connected to the narrow band filter 37 (Δ
(λ = 3 nm, transmittance 97%), and it was found that the optical output of the signal source 30 was amplified by 35 dB when measured by the optical power meter 38.
〈比較例〉 比較のため、上記のファイバと同量のErが添加された
通常の構造（Δｎ＝0.8％，コア径5.6μｍ）の光ファイ
バで、第４図の光学系で同様の光増幅実験を行なったと
ころ、光ファイバへの光結合効率が約３％と極端に低
く、得られた増幅度は、3.2dBにすぎなかった。<Comparative Example> For comparison, an optical fiber having a normal structure (Δn = 0.8%, core diameter 5.6 μm) doped with the same amount of Er as that of the above-described fiber, and having the same optical amplification with the optical system shown in FIG. As a result of the experiment, the efficiency of optical coupling to the optical fiber was extremely low at about 3%, and the gain obtained was only 3.2 dB.
実施例２ 次に、本発明の第２の実施例について第５図（ａ），
（ｂ）を参照して説明する。Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG.
第５図（ａ）は本実施例にかかる機能性光導波媒体の
断面図、第５図（ｂ）はその屈折率分布図である。これ
らの図面に示すように、本実施例では、コア10のガラス
組成をSiO2−P2O5−Er、第１のクラッド11のガラス組成
をSiO2、第２のクラッド12のガラス材料組成をSiO2−B2
O3−Ｆとし、比屈折率差Δ1，Δ2をそれぞれΔ1＝0.4
％，Δ2＝−1.1％としたものである。本実施例において
は、第２のクラッド12のガラス材料組成をB2O3（約15モ
ル％）,F（３モル％）としているので、比屈折率差が大
きいが、その分ガラスの軟化点が低い。FIG. 5A is a cross-sectional view of the functional optical waveguide medium according to the present example, and FIG. 5B is a refractive index distribution diagram thereof. As shown in these drawings, in this embodiment, the glass composition of the core 10 is SiO 2 —P 2 O 5 —Er, the glass composition of the first cladding 11 is SiO 2 , and the glass material composition of the second cladding 12. To SiO 2 −B 2
O 3 −F, and the relative refractive index differences Δ 1 and Δ 2 are each Δ 1 = 0.4
%, Δ 2 = −1.1%. In the present embodiment, since the glass material composition of the second cladding 12 is B 2 O 3 (about 15 mol%) and F (3 mol%), the relative refractive index difference is large. Points are low.
このため本実施例においては、この第２のクラッド12
の外周に、第３のガラス組成（SiO2）のクラッド13を設
け、線引き時の安定性を確保するようにしている。For this reason, in the present embodiment, the second clad 12
Is provided with a clad 13 of a third glass composition (SiO 2 ) on the outer periphery of the substrate to secure the stability at the time of drawing.
本実施例の各寸法は、コア径ａ＝７μm,外径125μm,b
1＝13μm,b2＝85μｍであり、ファイバ長は70mとした。
また、Erの添加濃度は45ppmであった。The dimensions of this embodiment are as follows: core diameter a = 7 μm, outer diameter 125 μm, b
1 = 13 μm, b 2 = 85 μm, and the fiber length was 70 m.
The addition concentration of Er was 45 ppm.
このような構成の機能性光導波媒体としての光ファイ
バを用い、実施例１と同様に、光増幅実験を行ったとこ
ろ、入力レベル−48dBmのとき、38dBの増幅度が得られ
た。When an optical amplification experiment was performed in the same manner as in Example 1 using an optical fiber as a functional optical waveguide medium having such a configuration, an amplification of 38 dB was obtained when the input level was -48 dBm.
〈発明の効果〉 以上説明した様に、本発明の機能性光導波媒体は、レ
ーザ活性物質が添加されたコア部並びに、断面形状が十
字形を成す第１のクラッド層とそれを囲む第２のクラッ
ド層から成る石英系ガラス材料で構成されているため、
コア部の複屈折性が小さく、かつ長円形状の大きな出射
スポットを有する大出力LD光源の出力を効率よく、上記
活性物質の励起に利用でき、例えば、高出力のファイバ
レーザ，高増幅度の光ファイバ増幅器，ケイ光発光源等
の高性能の機能性光導波媒体を提供できる利点がある。<Effects of the Invention> As described above, the functional optical waveguide medium according to the present invention includes a core portion to which a laser active substance is added, a first cladding layer having a cross-shaped cross section, and a second cladding layer surrounding the first cladding layer. Because it is composed of a quartz glass material consisting of a cladding layer of
The birefringence of the core portion is small, and the output of a high power LD light source having a large emission spot having an elliptical shape can be efficiently used for exciting the active substance. For example, a high output fiber laser, a high amplification There is an advantage that a high-performance functional optical waveguide medium such as an optical fiber amplifier and a fluorescent light source can be provided.
第１図（ａ），（ｂ）は本発明に係る機能性光導波媒体
の一例を示す断面図及びその屈折率分布図、第２図
（ａ），（ｂ）は偏波合成法の光学系図及びその要部拡
大図、第３図（ａ）〜（ｃ）は機能性光導波媒体の製造
工程図、第４図は光増幅試験に用いた光学系図、第５図
（ａ），（ｂ）は他の実施例に係る機能性光導波媒体の
断面図及びその屈折率分布図、第６図（ａ），（ｂ）は
従来の機能性光導波媒体の断面図及びその屈折率分布図
である。 図面中、 10はコア、11は第１のクラッド、12は第２のクラッド、
13は第３のクラッド、20,20′,31,31′は励起用LD、22,
23は偏光ビームスプリッタ、23は機能性光導波媒体、25
は光ファイバ母材、26はガラスブロック、29は第２のク
ラッド用母材、30は信号源（DFBレーザ）、34はダイク
ロミックミラー、35はEr添加光ファイバ、37は狭帯域フ
ィルタ、38は光パワーメータである。1 (a) and 1 (b) are a cross-sectional view and an index distribution diagram showing an example of a functional optical waveguide medium according to the present invention, and FIGS. 2 (a) and 2 (b) show optics obtained by a polarization synthesis method. FIGS. 3 (a) to 3 (c) are diagrams showing a manufacturing process of a functional optical waveguide medium, FIG. 4 is an optical system diagram used for an optical amplification test, and FIGS. 6B is a sectional view of a functional optical waveguide medium according to another embodiment and its refractive index distribution diagram, and FIGS. 6A and 6B are sectional views of a conventional functional optical waveguide medium and its refractive index distribution. FIG. In the drawing, 10 is a core, 11 is a first clad, 12 is a second clad,
13 is a third cladding, 20, 20 ', 31, 31' are pumping LDs, 22,
23 is a polarizing beam splitter, 23 is a functional optical waveguide medium, 25
Is an optical fiber preform, 26 is a glass block, 29 is a second cladding preform, 30 is a signal source (DFB laser), 34 is a dichroic mirror, 35 is an Er-doped optical fiber, 37 is a narrow band filter, 38 Is an optical power meter.
Claims (2)
属をコアに添加してなると共に、このコアの外周に形成
されて当該コアよりも低屈折率のクラッドとを備える機
能性光導波媒体であって、 上記クラッドが第１のクラッドと、この第１のクラッド
の外周に形成され且つ第１のクラッドに対して相対的に
屈折率の小さな第２のクラッドとからなると共に、 該第１のクラッドが上記コアを軸として直交して、断面
十字形状となるように形成されてなることを特徴とする
機能性光導波媒体。1. A functional optical waveguide medium comprising a core to which a rare earth element or a transition metal having a laser transition is added, and a cladding formed around the core and having a lower refractive index than the core. The clad comprises a first clad, a second clad formed on the outer periphery of the first clad, and having a smaller refractive index with respect to the first clad. Are formed so as to have a cross-shaped cross section perpendicular to the core with respect to the axis.
て、 上記コアがAl2O3又はP2O5の少なくとも一方の副ドーパ
ントを含むと共に、 上記第１のクラッドが純粋石英であり且つ、 上記第２のクラッドがＦ又はB2O3の少なくとも一方のド
ーパントを含む ことを特徴とする機能性光導波媒体。2. The functional optical waveguide medium according to claim 1, wherein the core includes at least one of Al 2 O 3 and P 2 O 5 as a secondary dopant, the first cladding is pure quartz, and A functional optical waveguide medium, wherein the second clad contains at least one dopant of F or B 2 O 3 .
Priority Applications (1)
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