[發(fā)明專利]光放大用光纖及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00800230.4
• 申請日: 2000-02-25
• 公開（公告）號: CN1294768A
• 公開（公告）日: 2001-05-09
• 發(fā)明（設計）人: 遠藤信次;石川真二;角井素貴;鈴木俊美
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業(yè)株式會社
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;G02B6/16
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王永剛

技術領域

本發(fā)明涉及可以在光放大器或光纖激光振蕩器等中使用的光放大用光纖及其制造方法。

技術背景

光放大用光纖是向纖芯區(qū)域內添加進Er等的稀土族元素的光波導。大家知道，若向已添加進稀土族元素的光纖內供給可以激勵該稀土族元素的波長的激勵光，由于可以形成反轉分布，故將產(chǎn)生與該激勵波長對應的感應發(fā)射。為此，光放大用光纖被廣泛地利用于放大與該感應發(fā)射光的波長一致的信號光的光纖放大器或輸出與該感應發(fā)射光的波長一致的波長的激光振蕩光的光纖激光振蕩器。對于光纖放大器或光纖激光振蕩器來說，希望在更寬的波段中具有高而平坦的增益特性或振蕩特性。因此，從這樣的觀點來看，人們也一直在研究適合于在這些光纖放大器或光纖激光振蕩器等中使用的光放大用光纖。

例如，在日本專利雜志特開平1-145881號公報中，就公開了向包括光軸中心在內的纖芯區(qū)域的一部分內添加進Er元素的光放大用光纖。該現(xiàn)有例1的光放大用光纖，采用使信號光或激光振蕩光的強度分布與添加進去的Er元素的分布相互近似的辦法來實現(xiàn)高增益化。此外，在特開平5-283789號公報中，公開了向整個纖芯區(qū)域內添加Er元素的同時，向該纖芯區(qū)域內添加Al₂O₃的光放大用光纖。借助于象這樣地向同一區(qū)域內添加Er元素和Al₂O₃的構造，現(xiàn)有例2的光放大用光纖也實現(xiàn)了放大波段的寬波段化和平坦化。

發(fā)明的公開

發(fā)明人等對上述那樣的現(xiàn)有技術進行探討的結果，發(fā)現(xiàn)了以下那樣的課題。就是說，通過采用向包括光軸中心在內的纖芯區(qū)域內的至少一部分內添加進Er元素和Al₂O₃這雙方的光纖的辦法，就可以期待光纖放大器等的高增益化、放大波段的寬波段化和增益平坦化。但是，在制造適用于光纖放大器等的光纖的過程中，由于起因于光纖母材的加熱和軟化的Er元素或Al₂O₃將進行擴散，故實際上難于把添加進來的Er元素或Al₂O₃僅僅遏制在光纖的纖芯區(qū)域的一部分內。此外，借助于該擴散，結果就變成為如果一直到Al₂O₃的含有量少的區(qū)域為止都存在著Er元素，則存在著結合到本身為主材料的SiO₂上的Er元素而不會結合到Al₂O₃上。其結果是，不可能充分地實現(xiàn)在上述那樣的適合于現(xiàn)有的光放大用光纖的光纖放大器等中的放大波段的寬波段化和增益平坦化。

另一方面，若為了解決上述那樣的起因于Er元素的擴散的問題，增加Al₂O₃的添加量，則易于形成Al₂O₃的結晶。為此，在Al₂O₃的添加量中也存在著一個界限，因而光纖放大器等的放大波段寬波段化或增益平坦化也必然地存在著一個界限。

另外，由于在遍及光纖的整個纖芯區(qū)域地添加進Er元素和Al₂O₃的光放大用光纖中，與僅僅在纖芯區(qū)域的一部分內添加進Er元素和Al₂O₃的光纖不同，可以把整個纖芯區(qū)域用做添加區(qū)域，故增大該纖芯區(qū)域中的Al₂O₃的添加量是容易的，與上述的向纖芯區(qū)域的一部分內添加進Er元素等的光放大用光纖比較起來，易于實現(xiàn)光纖放大器等的放大波段的寬波段化和增益平坦化。但是，即便是在這種情況下，也不能避免制造過程中的光纖母材的加熱和軟化時的Er元素等的擴散，也不能否定存在著與本身為纖芯區(qū)域的外部(包層區(qū)域)的主材料的SiO₂進行結合而不與Al₂O₃進行結合的Er元素的可能性。因此，即便是使用在整個纖芯區(qū)域上同時添加進Er元素和Al₂O₃的光纖的光纖放大器等中，仍然存在著放大波段的寬波段化或增益平坦化的界限。

本發(fā)明就是為解決上述的課題而發(fā)明的，目的是提供具有在更寬的波段中可以得到高而平坦的增益特性或振蕩特性的構造的光放大用光纖及其制造方法。