(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の屈折率を有するクラッドと；
前記クラッドの内側に設けられ、屈折率上昇用の元素を含んだ第１の屈折率より高い第２の屈折率を有する第１コアと；
前記第１コアの内側に設けられ、希土類元素及び増幅帯域を広げるための元素を含み、第１の屈折率より高く第２の屈折率より低い第３の屈折率を有する第２コアと；
前記第２コアの内側に設けられ、屈折率上昇用の元素を含んだ前記第３の屈折率より高い第４の屈折率を有する第３コアと；
を具備したことを特徴とする光増幅用ファイバ。
【請求項２】
前記増幅帯域を広げるための元素はＡｌ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｌａからなる群から選択された元素からなる請求項１記載の光増幅用ファイバ。
【請求項３】
前記屈折率上昇用の元素はＧｅ，Ｔｉのいずれかである請求項１記載の光増幅用ファイバ。
【請求項４】
前記第２コアはＥｒ及びＡｌを含んでいる請求項１記載の光増幅用ファイバ。
【請求項５】
Ａｌの濃度が４重量％以上である請求項４記載の光増幅用ファイバ。
【請求項６】
モードフィールド径が４．５μｍ以下である請求項１記載の光増幅用ファイバ。
【請求項７】
前記第３コアの直径が１μｍ以下である請求項１記載の光増幅用ファイバ。
【請求項８】
前記第２コアの直径が２μｍ以下である請求項７記載の光増幅用ファイバ。
【請求項９】
前記第３コアの第４屈折率は前記第１コアの第２屈折率と概略等しい請求項１記載の光増幅用ファイバ。
【請求項１０】
前記第３コアの内側に設けられ、希土類元素及び増幅帯域を広げるための元素を含んだ第１の屈折率より高く第２の屈折率より低い第５の屈折率を有する第４コアと；
前記第４コアの内側に設けられ、屈折率上昇用の元素を含んだ前記第３及び第５屈折率より高い第６の屈折率を有する第５コアとを更に具備した請求項１記載の光増幅用ファイバ。
【請求項１１】
前記第４コアの第５屈折率は前記第２コアの第３屈折率に概略等しく、前記第５コアの第６屈折率は前記第３コアの第４屈折率と概略等しい請求項１０記載の光増幅用ファイバ。
【請求項１２】
（ａ）石英反応管内に化学的気相析出法によってＧｅＯ２  又はＴｉＯ２  のいずれかがドープされた主としてＳｉＯ２  からなる第１コア層を形成し；
（ｂ）前記第１コア層上に化学的気相析出法によって主としてＳｉＯ２  からなるスート状の第２コア層を形成し；
（ｃ）希土類元素及びＡｌ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｌａからなる群から選択された少なくとも１つの元素を含む溶液を前記第２コア層に含浸させ；
（ｄ）前記第２コア層に含浸した溶液の溶媒を蒸発させ；
（ｅ）前記第２コア層を加熱してガラス化し；
（ｆ）前記第２コア層上に化学的気相析出法によってＧｅＯ２  又はＴｉＯ２  のいずれかがドープされた主としてＳｉＯ２  からなる第３コア層を形成し；
（ｇ）加熱により前記石英反応管を完全コラプスしてプリフォームを製造し；
（ｈ）前記プリフォームを溶融・紡糸する各ステップからなることを特徴とする光増幅用ファイバの製造方法。
【請求項１３】
第２コア層に含浸される溶液はＥｒとＡｌを含んでいる請求項１２記載の光増幅用ファイバの製造方法。
【請求項１４】
前記ステップ（ａ）とステップ（ｂ）との間及び前記ステップ（ｅ）とステップ（ｆ）との間に、加熱して前記石英反応管の外径を小さくする中間コラプスを行なうステップをそれぞれ含む請求項１２記載の光増幅用ファイバの製造方法。
【請求項１５】
前記ステップ（ｇ）の後に、完全コラプスしたプリフォームに新たな石英ガラス管を被せ、加熱一体化して延伸するステップを更に含む請求項１２記載の光増幅用ファイバの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ファイバ増幅器に適用することのできる光ファイバ及びその製造方法に関する。
【０００２】
光信号を電気信号に変換することなく光信号のままで直接増幅する光増幅器は、事実上ビットレートフリーであり、大容量化が容易であるという点及び多チャンネルの一括増幅が可能であるという点から、今後の光通信システムのキーデバイスの１つとして各研究機関で盛んに研究されている。
【０００３】
光増幅器の一形態として、コアにＥｒ，Ｎｄ，Ｙｂ等の希土類元素をドープしたシングルモード光ファイバ（以下ドープファイバという）を用い、このドープファイバに増幅すべき信号光を伝搬させると共に、励起光を信号光と同方向又は逆方向から導入するようにしたものがある。
【０００４】
このドープファイバを用いた光増幅器は光ファイバ増幅器と称され、利得の偏波依存性がないこと、低雑音であること、光伝送路との結合損失が小さいことといった優れた特徴を有している。
【０００５】
この種の光ファイバ増幅器を実用するに際しては、所要の利得で増幅することができる信号光の波長帯域（以下、単に「波長帯域」という）が広く、且つ、励起光の信号光への変換効率が高いことが要求される。
【０００６】
【従来の技術】
波長が０．８〜１．６μｍの範囲の光について、長距離伝送に適する石英ガラスを用いた光ファイバの製造技術及び使用技術が確立されている。
【０００７】
光ファイバは太い棒の形状をしたプリフォームを線引きすることにより得られる。プリフォームは、その断面方向の組成勾配が設計された通りに正しくなっていることが必要である。
【０００８】
プリフォームを製造する標準的な方法としては、ＭＣＶＤ法等の反応気体を化学変化させてガラス組成物を石英反応管の内面に堆積させる方法が知られている。ＭＣＶＤ法においては、石英反応管の内側に例えばＳｉＣｌ４  及びＯ２  のような適当な反応気体を導入し、反応に適する温度に加熱する。
【０００９】
加熱する区域を石英反応管の長手方向に移動させながら、その内部壁面に新しいガラス層を堆積させていく。多くの層、例えば２０〜３０層が繰り返し堆積される。各層の組成を個々に制御することにより、このプリフォームから製造される光ファイバの断面方向の組成を制御することができる。
【００１０】
十分な層を堆積させた後に、石英反応管を加熱することによりコラプスして（押し潰して）ロッド状のプリフォームを形成する。このプリフォームを線引きすることにより、光ファイバを製造することができる。
【００１１】
ＭＣＶＤ法では、通常、室温で気化する反応物質が用いられる。例えば、光ファイバの主要な構成物となるＳｉＯ２  を得るためのＳｉＣｌ４  及び屈折率の調整に用いられるＧｅＯ２  を得るためのＧｅＣｌ４  が用いられる。
【００１２】
ところで、ドープファイバを製造する場合、ＳｉＣｌ４  やＧｅＣｌ４  のように室温で十分に気化する希土類元素の適当な反応物質を得ることができないので、ＭＣＶＤ法のみによっては実用上十分な希土類元素のドープ濃度を得ることができない。そこで、次のようにして実用上十分な希土類元素のドープ濃度を得るようにしている。
【００１３】
従来提案されている、ドープファイバを製造するのに適したプリフォームの製造方法の１つは、（１）スート状コアガラスを石英反応管内に堆積させる工程、（２）このスート状コアガラスに希土類元素化合物を溶質とした溶液を含浸させる工程、（３）この溶液を乾燥した後、石英反応管をコラプスする工程、を含んでいる。
【００１４】
一方、ドープファイバを用いてなる光ファイバ増幅器の波長帯域を広くするための技術としては、希土類元素と共にＡｌ２  Ｏ３  をコア内に含浸させるものが提案されている。
【００１５】
例えば、特開平５−１１９２２２号では、光増幅用エルビウムドープファイバの広帯域化のために、コアの中心部にエルビウム（Ｅｒ）とアルミニウム（Ａｌ）とをドープしたアルミシリカ系ガラス（Ｅｒ−Ａｌ−ＳｉＯ２  ）と、外周部にゲルマニウム（Ｇｅ）をドープしたゲルマニウムシリカ系ガラス（Ｇｅ−ＳｉＯ２  ）を有する二重コアの構造が開示されている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平５−１１９２２２号に開示された従来構造では、コア外周部の比屈折率差Δ１が約２％に対して、コア中心部の比屈折率差Δ２はせいぜい０．７％程度にしかならず、コア中心部で屈折率の大きな窪みができてしまう。
【００１７】
これは、広帯域化のためにドープするＡｌ等の元素は屈折率を下げる働きをするためである。この屈折率の窪みのため伝搬光のモードフィールドが拡がって、モードフィールド径が大きくなってしまう現象が生じる。
【００１８】
このようにモードフィールド径が大きいと、励起光の信号光への変換効率が悪化する。例えば、特開平５−１１９２２２号に開示された従来構造では、モードフィールド径は約４．８μｍで励起光の信号光への変換効率は６４％であった。
【００１９】
よって、本発明の目的は、波長帯域が広く且つモードフィールド径を小さく抑えて励起光の信号光への変換効率を向上することのできる光増幅用ファイバ及びその製造方法を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面によると、第１の屈折率を有するクラッドと、前記クラッドの内側に設けられ、屈折率上昇用の元素を含んだ第１の屈折率より高い第２の屈折率を有する第１コアと、前記第１コアの内側に設けられ、希土類元素及び増幅帯域を広げるための元素を含んだ第１の屈折率より高く第２の屈折率より低い第３の屈折率を有する第２コアと、前記第２コアの内側に設けられ、屈折率上昇用の元素を含んだ前記第３の屈折率より高い第４の屈折率を有する第３コアと、を具備したことを特徴とする光増幅用ファイバが提供される。
【００２１】
屈折率上昇用の元素はＧｅ，Ｔｉから選択され、好ましくはＧｅが使用される。好ましくは、第２コアはＥｒとＡｌとを含んでいる。
本発明の他の側面によると、（ａ）石英反応管内に化学的気相析出法によってＧｅＯ２  又はＴｉＯ２  のいずれかがドープされた主としてＳｉＯ２  からなる第１コア層を形成し、（ｂ）前記第１コア層上に化学的気相析出法によって主としてＳｉＯ２  からなるスート状の第２コア層を形成し、（ｃ）希土類元素及びＡｌ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｌａからなる群から選択された少なくとも１つの元素を含む溶液を前記第２コア層に含浸させ、（ｄ）前記第２コア層に含浸した溶液の溶媒を蒸発させ、（ｅ）前記第２コア層を加熱してガラス化し、（ｆ）前記第２コア層上に化学的気相析出法によってＧｅＯ２  又はＴｉＯ２  のいずれかがドープされた主としてＳｉＯ２  からなる第３コア層を形成し、（ｇ）加熱により前記石英反応管を完全コラプスしてプリフォームを製造し、（ｈ）前記プリフォームを溶融・紡糸する各ステップからなることを特徴とする光増幅用ファイバの製造方法が提供される。
【００２２】
本発明の光増幅用ファイバは、コア中心部に比屈折率差の大きな第３コアを設けているため、従来構造のドープファイバに比較して光パワーがコア中心部により集中するようになり、モードフィールド径を小さくすることができる。その結果、励起光の信号光への変換効率が向上する。
【００２３】
また、第２コアに希土類元素と増幅帯域を広げるための元素を含有させているので、光ファイバ増幅器の十分な広帯域性を確保することができる。増幅帯域を広げるための元素はＡｌ，Ｚｎ，Ｓｎ又はＬａを含んでいる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、プリフォームの製造方法の実施に使用することができるプリフォーム製造装置の概略構成が示されている。符号２は石英反応管４を回転可能に支持するガラス製造用の旋盤であり、６は旋盤２上を石英反応管４の長手方向に往復動して石英反応管４を外部から加熱するバーナ、８はバーナ６に供給するＯ２  及びＨ２  の流量等を調整してバーナ６の燃焼状態を制御する温度制御装置である。
【００２５】
石英反応管４の端部に接続されたコネクタ１０にはガス供給管１２が接続されており、このガス供給管１２を介してＳｉＣｌ４  等の原料ガスやＯ２  が石英反応管４の内部に送り込まれる。
【００２６】
１４はＳｉＣｌ４  ，ＧｅＣｌ４  等の原料ガスの供給器であり、その供給量は、マスフローメータ１６を介して送り込まれるＯ２  等のキャリアガスの流量によって制御される。
【００２７】
コネクタ１０にはガス供給管１２と並んで溶液供給管１８が接続されており、この溶液供給管１８はバルブ２０を介して溶液タンク２２に接続されている。バルブ２２を開くことによって、溶液タンク２２内の溶液が石英反応管４の内部に送り込まれる。
【００２８】
尚、コネクタ１０を介したガス供給管１２及び溶液供給管１８と石英反応管４との接続部には、通常の方法によりシーリングが施されており、これにより石英反応管４の内部に閉じた系が確保されるようになっている。
【００２９】
図２は図１の製造装置を用いたプリフォームの製造プロセスの説明図である。好ましくは、まず外径２２ｍｍ内径１８ｍｍの石英反応管４にＳｉＣｌ４  ，ＰＯＣｌ３  ，ＳＦ６  ガスを送り、石英反応管内にＰ−Ｆ−ＳｉＯ２  系のクラッドガラスを堆積する（図示せず）。尚、このクラッドガラス堆積ステップは、省略してもよい。
【００３０】
次いで、図２（Ａ）に示すように、ＳｉＣｌ４  及びＧｅＣｌ４  を含んだ原料ガス及びキャリアガスが送り込まれている石英反応管４を回転させながら、石英反応管４をその外部からバーナ６により加熱すると、石英反応管４内には第１コアとなる酸化物ガラス微粉末が堆積し、この微粉末はバーナ６による加熱によって即座にガラス化される。
【００３１】
バーナ６の往復動を複数回行なうことによって、ＧｅＯ２  がドープされたＳｉＯ２  からなる所定屈折率で所定厚みの第１コア層２４が、石英反応管４の内壁に一様に形成される。
【００３２】
第１コア層２４の屈折率は、所定の比屈折率差を得ることができるように石英反応管４の屈折率よりも高く設定されている。第１コア層２４の屈折率は原料ガスの組成等により調整可能であり、例えば第１コア層２４は約２．０の比屈折率差を有している。
【００３３】
次に、特に図示しないが原料ガスの供給を停止し、バーナ６で石英反応管４を高温に加熱して石英反応管４をやや細く潰す。これを中間コラプスと称する。次いで、上述した原料ガスのうちＧｅＣｌ４  の供給を停止し、バーナ６による加熱温度を低下させた後、石英反応管４をバーナ６により外部から低温に加熱すると、ＳｉＯ２  からなる酸化物ガラス微粉末が第１コア層２４上に堆積する。
【００３４】
バーナ６の往復動を複数回繰り返すことによって、図２（Ｂ）に示すように、第１コア層２４上にＳｉＯ２  からなるスート状の第２コア層２６が形成される。ここで、「スート状の」というのは、「層の形態を維持しうる微粉末状の又は多孔質状の」という意味である。バーナ６による加熱温度を低下させているのは、第２コア層２６が即座にガラス化されることを防止するためである。
【００３５】
その後、図２（Ｃ）に示すように、バーナ６を石英反応管４の端部近傍の位置に移動して、石英反応管４を回転させながら石英反応管４を局所的に加熱し、その加熱部分に小径なくびれ部２８を形成する。くびれ部２８は石英反応管４の両端部に形成する。
【００３６】
そして、石英反応管４が適当な温度にまで冷却したならば、図２（Ｄ）に示すように、可撓性を有する樹脂等からなる溶液供給管１８をその先端部がくびれ部２８，２８間に位置するように石英反応管４内に導入し、溶液タンク２２からの溶液を石英反応管４のくびれ部２８，２８間に導入する。石英反応管４内に溶液が注入されると、この溶液はスート状の第２コア層２６にのみ含浸する。
【００３７】
供給される溶液は希土類元素及びＡｌを含んでいる。この実施形態では、具体的には供給される溶液の溶質はＥｒＣｌ３  ・６Ｈ２  Ｏ及びＡｌＣｌ３  であり、溶媒はエタノールである。
【００３８】
溶液におけるＥｒＣｌ３  ・６Ｈ２  Ｏの濃度は、例えば０．００１〜１重量％である。光ファイバ又はプリフォームにおけるＡｌ２  Ｏ３  及びＥｒの所望のドープ濃度を得るための溶液濃度は経験的に求められる。溶液の注入量は例えば５〜２０ｍｌである。
【００３９】
次いで、溶液供給管１８を後退させた後、乾燥したＮ２  ガスを石英反応管４内に送り込んでアルコール分及び水分をゆっくり蒸発させ、残留した水分については、Ｃｌ２  ，Ｏ２  を石英反応管４内に送り込むと共にバーナ６による加熱を行なって十分に除去する。
【００４０】
しかる後、図２（Ｅ）に示すように、バーナ６による加熱及びその往復動を行なうことによって、スート状の第２コア層２６をガラス化してガラス化された第２コア層２６′を得る。第２コア層２６′の比屈折率差は、例えば約０．７％である。
【００４１】
次いで、バーナ６により石英反応間４を高温に加熱して再度の中間コラプスをした後、図２（Ｆ）に示すように、ステップ図２（Ａ）と同様にＳｉＣｌ４  及びＧｅＣｌ４  を含んだ原料ガス及びキャリアガスを石英反応管４に送り込みながら、石英反応管４をその外部からバーナ６により加熱する。
【００４２】
第２コア層２６′上には第３コア層となる酸化物ガラス微粉末が堆積し、この微粉末はバーナ６による加熱によって即座にガラス化される。バーナ６の往復動を複数回行なうことによって、ＧｅＯ２  がドープされたＳｉＯ２  からなる所定屈折率で所定厚みの第３コア層３０が、第２コア層２６′上に一様に形成される。第３コア層３０の比屈折率差は、例えば約２．０％である。
【００４３】
最後に図２（Ｇ）に示すように、バーナ６で石英反応管４を更に高温に加熱して中空部がなくなるまで完全コラプスを行い、プリフォーム３２ａを得る。図２（Ａ）の工程の後及び図２（Ｅ）の工程の後に中間コラプスを行なっているのは、各コア層間のＧｅやＡｌ等の拡散をできるだけ防ぐためである。完全コラプス後の、プリフォーム３２ａの直径は約１４ｍｍである。
【００４４】
以上のようにして製造した直径約１４ｍｍのプリフォーム３２ａに図３（Ａ）に示すように外径約２２ｍｍの石英ガラス管３４を被せ、図３（Ｂ）に示すように加熱一体化して直径約１４ｍｍに引き伸ばし、プリフォーム３２ｂを得る。
【００４５】
この被せ管延伸工程を複数回繰り返し、最終的に図３（Ｃ）に示すように外径約２６ｍｍの太い石英ガラス管３６をプリフォーム３２ｂに被せて、加熱一体化して図３（Ｄ）に示すような直径約１４ｍｍのプリフォーム３２を製造する。
【００４６】
被せ管延伸工程を複数回繰り返すことにより、相対コア径を小さくすることができ、モードフィールド径やカットオフ波長を最適化できると同時に、Ｅｒをドープした第２コア部の内外径を最適にして変換効率を向上できる。本実施形態での第２コア２６′のＡｌ濃度は約６重量％であり、Ｅｒ濃度は約５００ｐｐｍである。
【００４７】
完全コラプス前の石英反応管４の横断面を図４（Ａ）に示し、図３（Ｄ）の横断面を図４（Ｂ）に示す。被せ管延伸工程後のプリフォーム３２は、ＳｉＯ２  からなる比較的低屈折率なクラッド３４と、屈折率上昇用のＧｅＯ２  がドープされたＳｉＯ２  からなる比較的高屈折率な第１コア３６と、Ｅｒ及びＡｌ２  Ｏ３  がドープされＧｅＯ２  がドープされていないＳｉＯ２  からなる第２コア３８と、屈折率上昇用のＧｅＯ２  がドープされたＳｉＯ２  からなる比較的高屈折率な第３コア４０とからなる。
【００４８】
第２コア３８はクラッド３４より高い屈折率を有しており、第１及び第３コア３６，４０は第２コア３８より高い屈折率を有している。各部分の主成分であるＳｉＯ２  には屈折率調整用のＰ２  Ｏ５  等が含まれていてもよい。
【００４９】
図４（Ｂ）に示されたプリフォーム３２を線引きして得られる光ファイバにおいては、その横断面はプリフォームの横断面と相似であり、しかも各構成部分の成分も変化することはないから、光ファイバの各構成部分の名称及び符号についてはプリフォーム３２における対応部分の名称及び符号をそのまま用いることにする。
【００５０】
本実施形態のプリフォームの製造方法によると、石英反応管４に形成したくびれ部２８，２８間に溶液を注入してこの溶液を第２コア層２６に含浸させるようにしているので、溶液の含浸に際して石英反応管４を旋盤から取り外す必要がない。
【００５１】
この場合、石英反応管４のくびれ部２８，２８間への溶液の注入は、石英反応管４の一方の側から行なうことができるので、原料ガス等の供給系を含めて閉じた系を保つことができ、よって不純物が石英反応管４内に侵入して損失特性が劣化する恐れがない。
【００５２】
また、本実施形態の製造方法によると、石英反応管４を旋盤２に装着したままの状態でプリフォームを製造するためのすべての工程を実施することができるので、石英反応管４を旋盤２から取り外し或いは取り付ける等の煩雑な作業が要求されない。
【００５３】
図５はプリフォームを光ファイバに線引きするための線引き装置の概略図である。プリフォーム３２はプリフォーム送り部４２で支持され、徐々に下方向に送り出されて、加熱炉４４でプリフォーム３２の下端部を加熱して溶融させる。
【００５４】
プリフォーム３２は加熱炉４４の下端部でドープファイバ４５に線引きされ、線径測定部４６でドープファイバ４５の線径が非接触で測定される。ドープファイバ４５は被覆装置４８で紫外線（ＵＶ）硬化エポキシ樹脂のコーティングを施され、紫外線ランプ５０でコーティングが硬化される。
【００５５】
ＵＶ硬化エポキシ樹脂の被覆を施されたドープファイバ４５は、制御された速度で回転するキャプスタンローラ５２を介して巻き取りドラム５４に巻き取られる。
【００５６】
キャプスタンローラ５２の回転速度は、線径測定部４６により測定されたドープファイバ４５の線径が一定に保たれるように線径制御部５６でフィードバック制御される。
【００５７】
このような線引き装置及びプリフォーム３２を用いることによって、希土類元素、Ａｌ２  Ｏ３  のドープ濃度や各構成部分の径等の特性が長手方向に安定したドープファイバ４５を製造することができる。
【００５８】
以上のような製造プロセスに基づき、第１、第２及び第３コア３６，４０，４０からなる三重コアを有するドープファイバ４５を製造した。ドープファイバ４５はＳｉＯ２  からなるクラッド３４と、ＧｅＯ２  がドープされたＳｉＯ２  からなる第１コア３６と、Ｅｒ及びＡｌ２  Ｏ３  がドープされＧｅＯ２  がドープされていないＳｉＯ２  からなる第２コア３８と、ＧｅＯ２  がドープされたＳｉＯ２  からなる第３コア４０とを有している。
【００５９】
図６に本実施形態のドープファイバ４５の屈折率分布６０とモードフィールド６２を示す。第１、第２及び第３コア３６，３８，４０の直径をＤ１、Ｄ２及びＤ３とし、比屈折率差をそれぞれΔ１，Δ２及びΔ３とすると、Δ１＝約２％，Ｄ１＝約３．０μｍ，Δ２＝約０．７％，Ｄ２＝約０．８μｍ，Δ３＝約２％，Ｄ３＝約０．６μｍである。
【００６０】
また、モードフィールド径６４は４．４μｍであり、励起光の信号光への変換効率は７３％である。変換効率特性の実験結果を特開平５−１１９２２２号に開示された従来品と比較して表１及び図７に示す。
【００６１】
【表１】
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【００６２】
表１から明らかなように、本実施形態のドープファイバ４５では、モードフィールド径は従来の４．８μｍから４．４μｍに小さくなり、変換効率は従来の６４％から７３％に上昇している。表１においてしきい値とは、信号光のゲインが出始める励起光パワーの最小値である。
【００６３】
図８を参照すると、本発明の他の実施形態のドープファイバ６５の断面構造と屈折率分布７０が示されている。本実施形態のドープファイバ６５は、第１実施形態のドープファイバ４５の第３コア４０の内側に第４コア６６及び第５コア６８を設けたものである。
【００６４】
第４コア６６はＥｒ及びＡｌ２  Ｏ３  がドープされＧｅＯ２  がドープされていないＳｉＯ２  からなり、第５コア６８はＧｅＯ２  がドープされたＳｉＯ２  からなる。
【００６５】
第４コア６６の比屈折率差は約０．７％であり、第５コア６８の比屈折率差は約２％である。本実施形態のドープファイバ６５では、最外周の第１コア３６の外径は２μｍ以下にするのが望ましい。
【００６６】
上述した実施形態では希土類元素としてＥｒを用いたが、Ｎｄ，Ｙｂ等の他の希土類元素を用いる場合にも本発明を適用可能である。また、屈折率上昇用のドーパントとしてはＴｉＯ２  も使用可能である。更に広帯域化のためには、Ａｌに代えてＺｎ，Ｓｎ，Ｌａ等の元素も使用可能である。
【００６７】
【発明の効果】
本発明によると、波長帯域が広く且つ励起光の信号光への変換効率が高い光ファイバ増幅器を実現するのに適した光ファイバ及びその製造方法が提供可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】プリフォーム製造装置の概略構成図である。
【図２】本発明実施形態のプリフォーム製造プロセスの説明図である。
【図３】被せ管延伸工程を示す図である。
【図４】図４（Ａ）はコラプス前の石英反応管の横断面図、図４（Ｂ）はプリフォームの横断面図である。
【図５】光ファイバ線引き装置の概略構成図である。
【図６】本発明実施形態に係る光増幅用ファイバの屈折率分布とモードフィールドを示す図である。
【図７】励起光パワーと信号光出力の関係を示す図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る光増幅用ファイバの断面構造と屈折率分布を示す図である。
【符号の説明】
４  石英反応管
２４  第１コア層
２６  第２コア層
３０  第３コア層
３２  プリフォーム
３４  クラッド
３６  第１コア
３８  第２コア
４０  第３コア
４５  ドープファイバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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