広帯域波長多重通信用希土類ドープ光ファイバ増幅器材料の開発

宽带波分复用通信用稀土掺杂光纤放大器材料的研制

• 批准号: 14041208
• 负责人: 田部 勢津久
• 金额: $ 4.29万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14041208/
• 关键词: 光増幅器; ガラス; 希土類; 波長多重通信; レーザ; 光ファイバー; ツリウム; エルビウム; 光ファイバ; 光励起

近年の光伝送システムの大容量化の要求により,通信の基盤となる光増幅器の増幅波長帯域拡大や新たな通信帯域の獲得が急務となっている。特にC-band以外の新たな通信帯域の拡大を可能とするファイバ増幅器の開発研究が、シリカ以外のガラスホスト材料で行われているが、シリカ系Erドープファイバ(EDF)の高い信頼性を生かした、高性能化、新帯域への適用を目指すことも重要である。材料性能向上のためには、シリカ系EDFの基礎的光物性の把握が重要であると考えられる。そこで、Al_2O_3ドープEDFの光増幅特性向上を主眼として,異なるAl_2O_3濃度を持つ数種のAl/Ge/SiO_2系EDFについてファイバの状態での基礎光物性測定および増幅特性の評価を行った。その結果EDF中のAl_2O_3濃度増加による輻射遷移確率の増大と非輻射遷移の抑制を確認し、10000ppmを超える高濃度Al_2O_3ドープ領域においても,Al_2O_3ドープがEDFの増幅特性の向上に結びつくことを確認した。またC-band域における光増幅利得特性評価を10m,20m,30mの長さの異なるファイバを用いて行った。その結果,EDF長が20mにおいて前回の30mファイバの増幅利得実験で観測された、短波側でのEr^<3+>による再吸収が抑えられ、光増幅器として良好な特性を示すことが分かった。さらに20m長ファイバでの最適な光増幅特性を示すファイバ組成を決定するために増幅利得特性の比較を各ファイバについて行った結果,今回用いたEDF中で最もAl_2O_3濃度の高い、[Er濃度:Al濃度]=[800ppm:40000ppm]の組成において光増幅器として最も良好な増幅特性を有している事も分かった。

Recent の 伝 send light シ ス テ ム の large capacitance change の に よ り, communication の base plate と な 帯 る raised image editor の raised the light of wavelength domain company, big や new た な communication 帯 domain の get が because と な っ て い る. Special に C - band outside の new た な communication 帯 domain の company, big を may と す る フ ァ イ バ rights of が の 発 open study, シ リ カ outside の ガ ラ ス ホ ス ト line material で わ れ て い る が, シ リ カ department Er ド ー プ フ ァ イ バ (EDF) の high い letter 頼 を raw か し た, high-performance, new 帯 domain へ の applicable を refers す こ と も important で あ る. The optical and physical properties <e:1> of the material performance upward ために ために シリカ and シリカ are the basis of EDF <s:1>, which is が important であると examination えられる. そ こ で, Al_2O_3 ド ー プ EDF の rights of lighting up を eye と し て, different な る Al_2O_3 concentration を hold つ several の Al/Ge/SiO_2 EDF に つ い て フ ァ イ バ の state で の based light physical properties determination お よ び raised image characteristics の review 価 を line っ た. そ の result, EDF の Al_2O_3 concentration rights に よ る radiation transfer rate の raised large と indeed the radiation transfer の を confirm し, 10000 PPM を え る high-concentration Al_2O_3 ド ー プ field に お い て も, Al_2O_3 ド ー プ が EDF の raised image characteristics の に knot up び つ く こ と を confirm し た. ま た C - band domain に お け る rights light amplitude gain characteristics evaluation 価 を 10 m, 20 m, 30 m long の さ の different な る フ ァ イ バ を with い て line っ た. そ の results, EDF が 20 m long に お い て の back by 30 m フ ァ イ バ の rights gains picture be 験 で 観 measuring さ れ た, short-wave side で の Er ^ < 3 + > に よ る take 収 が え suppression ら れ, light rights of と し て な characteristics を and shown good す こ と が points か っ た. さ ら に 20 m long フ ァ イ バ で の optimum な rights of light feature を shown す フ ァ イ バ を determine す る た め に properties rights of gains are の を each フ ァ イ バ に つ い て line っ た as a result, this reuse い た EDF で in most も Al_2O_3 concentration high の い, [Er concentration: Al concentration] = [800 PPM: 40000 PPM] の に お い て light raised image editor と し て most も な raised of good properties を have し て い る matter も points か っ た.

项目成果

玉岡 剛: "Tm_<3+>ドープテルライトガラスの通信波長帯域における発光特性の濃度依存性"日本セラミックス協会学術論文誌. 110[4]. 325-328 (2002)

Tsuyoshi Tamaoka：“通信波段中Tm_<3+>掺杂的亚碲酸盐玻璃的发光特性的浓度依赖性”日本陶瓷学会杂志110[4]（2002）。

Setsuhisa Tanabe: "Gain characteristics of Tm-doped fiber amplifier by dual-wavelength pumping with a tunable L-band source"Optical Materials. 25[2]. 165-169 (2004)

Setsuhisa Tanabe：“通过可调谐 L 波段源的双波长泵浦获得掺铥光纤放大器的增益特性”光学材料。

Setsuhisa Tanabe: "Fluorescence properties of Er^<3+> ions in glass ceramics containing LaF_3 nanocrystals"Optical Materials. 19[3]. 343-349 (2002)

田边节久：“含有LaF_3纳米晶体的玻璃陶瓷中Er^<3>离子的荧光特性”光学材料。

Shunsuke Ono: "Precise characterization of Er^<3+> ions in fibers with different Al_2O_3 content"Technical Digest of Optical Amplifiers and their Applications. 2003. MD21-MD23 (2003)

小野俊辅：“不同Al_2O_3含量纤维中Er^<3>离子的精确表征”光放大器及其应用技术文摘。

田部 勢津久: "波長多重通信光ファイバ増幅器の開発動向"Materials Integration(エレクトロニクセラミックス). 16巻7号. 53-59 (2003)

Setsuhisa Tabe：“波分复用光纤放大器的发展趋势”《材料集成》（电子陶瓷），第 16 卷，第 7. 53-59 期（2003 年）。