非シリカ系酸化物アクティブファイバの作製と通信光増幅特性の評価

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平成11年度は、高い発光効率が期待できる種々の酸化物ガラスを基本組成として、希土類として波長1.55μmに発光を有するEr^<3+>を、増感剤としてYb^<3+>をドープした試料を溶融法で作製した。純度99.99%以上の試薬(TeO_2,ZnO,Na_2CO_3)を用いたバッチ組成を金ルツボで、温度800-850℃で1時間溶融し、鉄板上に流し出し冷却することにより、ガラス試料を得、除歪したガラスを切削、鏡面研磨し、光学測定に供した。蛍光寿命はパルスレーザ光により、Yb^<3+>:^2F_<5/2>準位あるいは、Er^<3+>:^4I_<11/2>準位を励起し、分光器により1.53μmの蛍光を分光し、InGaAsフォトダイオードとオッシロスコープにより検出した。得られた蛍光減衰曲線から寿命を求め、始準位の量子効率、エネルギー移動速度を算出した。ガラス組成と希土類濃度を系統的に変えて実験を行い、組成とエネルギー移動効率、量子効率の関係を明らかにした。以上のデータを基に、高利得が期待される最適組成ガラスについて電流変調型半導体レーザを用いることにより、実際的な光増幅器利得特性を測定した。また温度を変えて測定することによりエネルギー移動速度の温度依存性も明らかにした。