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

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14041208
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 田部 勢津久 京都大学, 大学院・人間・環境学研究科, 助教授 (20222119)
• Keywords: 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

Research Abstract

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。

Research Products

• [Publications] Setsuhisa Tanabe: "Gain characteristics of Tm-doped fiber amplifier by dual-wavelength pumping with a tunable L-ban d source"Optical Materials. 25[2]. 165-169 (2004)
• [Publications] 田部勢津久: "赤外可視変換希土類含有ガラスセラミックス材料の開発"テレコムフロンティア. 39. 29-36 (2003)
• [Publications] 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)
• [Publications] 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)
• [Publications] 田部勢津久: "マルチタレント高機能セラミックスC12A7"化学. 58巻5号. 57-58 (2003)
• [Publications] Masayuki Nishi: "Novel Er^<3+>-doped glass ceramics with extra-broad emission for S^+- and U-band amplifier"Technical Digest of Optical Amplifiers and their Applications. 2003. WC2-WC3 (2003)