(57)【要約】【解決手段】コアにＥｒを添加した光ファイバとコアにＳｍに加えてさらにＳｍの吸収ピークの波長を移動させるようなドーパントを同時に添加した光ファイバとを接続する。Ｓｍの吸収ピークの波長を移動させるようなドーパントとしてはＰ、Ａｌ、Ｔｉ等が好ましい。【効果】Ｅｒの蛍光ピークとＳｍの吸収ピークの極大値や極小値が互いに打ち消され、利得特性が平坦化し、従来に比べて構成が簡略でコストが安い光信号増幅用ファイバを提供することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアにエルビウムを添加した光ファイバとコアにサマリウムを添加した光ファイバとを接続してなり、前記コアにサマリウムを添加した光ファイバは、前記サマリウムの吸収ピークの波長を移動させるドーパントが共添加されていることを特徴とする利得特性平坦化光信号増幅用ファイバ。
【請求項２】
前記サマリウムの吸収ピークの波長を移動させるドーパントがリン、アルミニウム、チタンのいずれかであることを特徴とする請求項１記載の利得特性平坦化光信号増幅用ファイバ。
【請求項３】
前記サマリウムの濃度が５〜５０００ｐｐｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の利得特性平坦化光信号増幅用ファイバ。
【請求項４】
前記サマリウムの濃度が５０〜１５００ｐｐｍ、アルミニウムの濃度が０．１〜１０ｗｔ．％であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の利得特性平坦化光信号増幅用ファイバ。
【請求項５】
前記サマリウムの添加領域がモードフィールド径の中心から直径４μｍ以上１２μｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかの請求項に記載の利得特性平坦化光信号増幅用ファイバ。
【請求項６】
前記サマリウムの濃度が前記コアの中心部よりも外周部で高くなるように添加されていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかの請求項に記載の利得特性平坦化光信号増幅用ファイバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号増幅ファイバにおいて特性が平坦な光ファイバに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ  Ｔｏ  Ｔｈｅ  Ｈｏｍｅ）の導入が始まり各家庭での高速インターネットの利用が急速に普及してきている。このような状況において通信ネットワークをますます充実させる必要性が高まり、光ファイバの特性要求も高いものになってきている。
【０００３】
このような通信ネットワークの中で使用される光ファイバのコア中にエルビウム（Ｅｒ）を添加した光信号増幅用ファイバがある。Ｅｒ添加光信号増幅用ファイバは高利得特性から通信波長領域において波長多重伝送への適用が行われている。
【０００４】
ところで、Ｅｒを添加した光ファイバは図３の利得特性で示すように通信波長領域である１５００ｎｍ〜１６００ｎｍの範囲に蛍光ピークが存在する。このように通信波長領域に蛍光ピークが存在すると波長多重伝送を行う上で種々の弊害が生じてくるために利得特性の平坦化が重要となってくる。
【０００５】
従来から利得特性を平坦化する技術として利得平坦化フィルタ（ＧＦＦ；Ｇａｉｎ
Ｆｌａｔｔｅｎｉｎｇ  Ｆｉｌｔｅｒ）を用いる方法が提案されている。ＧＦＦにはファイバ・ブラッグ・グレーティング（ＦＢＧ；Ｆｉｂｅｒ  Ｂｒａｇｇ  Ｇｒａｔｉｎｇ）を用いる方法（例えば、特許文献１参照）や、誘電体多層膜を用いる方法（例えば、特許文献２参照）などがある。
【０００６】
また、Ｅｒを添加したコアの周囲の内側クラッドにサマリウム（Ｓｍ）を添加した光ファイバも提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１１９０３０号公報
【特許文献２】特開２００３−２１５３３２号公報
【非特許文献１】ＩＥＥＥ  ＰＨＯＴＯＮＩＣＳ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ            ＬＥＴＴＥＲＳ  Ｖｏｌ．１２，Ｎｏ．８，ＡＵＧＵＳＴ  ２０００，Ｐ９８６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記のような従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。
【０００９】
即ち、ＧＦＦとしてＦＢＧを用いる方法では、リップルと呼ばれるスペクトラムの変動が問題となり波長多重伝送システム全体の特性を劣化させてしまう。また、誘電体多層膜を用いる方法では、分波あるいは合波に伴う損失の増加が大きくなり、さらに誘電体多層膜は製造が難しいためコストが高くなるという問題もあった。
【００１０】
一方、Ｅｒを添加したコアの周囲の内側クラッドにＳｍを添加した光ファイバの場合には、１５８０ｎｍ帯の利得を平坦化できないという問題があった。
【００１１】
本発明は以上の点に着目してなされたもので、リップルによる影響がなく、伝送用光ファイバとの接続性の容易さから伝送損失の増加が少なく、さらに生産コストも安価な波長多重伝送システムを構成可能な利得特性平坦化光信号増幅用ファイバを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は以上の点を解決するため次のような構成からなるものである。
【００１３】
即ち、本発明の利得特性平坦化光信号増幅ファイバは、コアにＥｒを添加した光ファイバとコアにサマリウム（Ｓｍ）を添加した光ファイバとを接続してなり、前記コアにＳｍの吸収ピークの波長を移動させるドーパントが共添加されていることを特徴としている。
【００１４】
また、このＳｍの吸収ピークの波長を移動させるドーパントがリン（Ｐ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）のいずれかであることを特徴としている。
【００１５】
また、前記Ｓｍの濃度が５〜５０００ｐｐｍであることを特徴としており、さらにＳｍの濃度が５０〜１５００ｐｐｍ、Ａｌの濃度が０．１〜１０ｗｔ．％であることを特徴としている。
【００１６】
さらに、Ｓｍの添加領域がモードフィールド径の中心から直径４μｍ以上１２μｍ以下であることを特徴としており、Ｓｍの濃度が前記コアの中心部よりも外周部で高くなるように添加されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
コアにＥｒを添加した光ファイバとコアにＳｍとともにＳｍの吸収ピークの波長を移動させるドーパントを添加した光ファイバとを接続することにより利得特性を平坦化することが可能となるので、構成が簡略でコストが安い光信号増幅用ファイバを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について具体例を用いて説明する。
【００１９】
図１はコアにＳｍを添加した光ファイバの損失−波長特性を示したものである。光ファイバの長さは１ｍである。図１から明らかなように、コアにＳｍを添加した光ファイバは１５３０ｎｍ及び１５８０ｎｍ付近に損失の吸収ピークである極大値が存在し、１５６０ｎｍ付近に損失の極小値が存在する。
【００２０】
一方、図３に示したようにコアにＥｒを添加した光ファイバは１５２０ｎｍ〜１５３０ｎｍ付近、１５７０〜１５８０ｎｍ付近に蛍光ピークが存在し、１５６０ｎｍ付近に蛍光ピークの極小値が存在している。この時の光ファイバの長さは１２ｍである。このＥｒ添加光ファイバとＳｍに加えてＳｍの吸収ピークの波長を移動させる効果を有するドーパントを添加した光ファイバとを接続すると、図２に示すように平坦な利得特性を有する光ファイバを得ることができる。この時の光ファイバの長さは１３ｍとなっている。なお、本発明のそれぞれの光ファイバにはコアに屈折率を上げるためのドーパントであるゲルマニウム（Ｇｅ）が添加されており、さらにＥｒやＳｍが共添加されたものである。
【００２１】
ここで、吸収ピークの波長を移動させるドーパントとしては例えばＰ、Ａｌ、Ｔｉ等が挙げられる。Ｐ、Ａｌ、Ｔｉ等を添加すると吸収ピークが長波長側に移動するので、Ｅｒの蛍光ピークとＳｍの吸収ピークを互いに打ち消しあう波長が一致するようになるという効果を奏するようになる。従ってＥｒの蛍光ピークとＳｍの吸収ピークの波長のずれをＰ、Ａｌ、Ｔｉ等の添加量に応じて調整するとよい。
【００２２】
なお、Ｓｍの添加量は５〜５０００ｐｐｍの範囲であることが好ましい。添加量が５ｐｐｍ未満では利得特性の平坦化の効果が得られず、５０００ｐｐｍを超すと返ってＳｍの吸収が大きくなり過ぎ光ファイバの損失を増大させてしまう虞があるからである。
【００２３】
特にＳｍを５０〜１５００ｐｐｍの範囲で添加し、かつＡｌを０．１〜１０ｗｔ．％の範囲で共添加すると利得特性を平坦化する効果が最も好ましいものとなる。
【００２４】
また、コア中へのＳｍの添加領域がモードフィールド径（ＭＦＤ；Ｍｏｄｅ
Ｆｉｅｌｄ  Ｄｉａｍｅｔｅｒ）の中心から直径４μｍ以上１２μｍ以下であることが好ましい。これは、通信波長である１．３μｍや１．５５μｍにおける伝送モードの広がりを考慮した好ましい範囲であり、このような添加領域にすると利得の平坦化がより効率的に行える。
【００２５】
さらに、Ｓｍの添加濃度はコアの中心部よりも外周部で高くなるように添加されることが好ましい。これは、伝送モードが長波長ほど広がる傾向があるため、長波長側においてよりＳｍの添加効果を大きくするためである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】Ｓｍを添加した光ファイバの損失−波長特性を表した図である。
【図２】本発明の光ファイバの利得特性を表した図である。
【図３】Ｅｒを添加した光ファイバの利得特性を表した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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