2001 Fiscal Year Annual Research Report
希土類ドープ重金属酸化物ファイバの作製とその光増幅特性評価
| Project/Area Number |
12750741
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
田部 勢津久 京都大学, 総合人間学部, 助教授 (20222119)
|
|---|
| Keywords | 希土類 / 4f電子 / ガラス / 光通信 / 光ファイバ / 光増幅器 / 蛍光 / レーザ |
|---|
| Research Abstract |
平成13年度は、波長多重通信波長域で、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、希土類として波長1.55μm,1.45μmに発光を有するEr^<3+>,Tm^<3+>イオン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(Sb_2O_3,SiO_2,Al_2O_3,TeO_2,ZnO, Na_2CO_3,Y_2O_3)を用いたバッチ組成を溶融することにより、ガラス試料を得、切削、鏡面研磨し、光学測定に供した。
蛍光寿命は、Tm^<3+:3>H_4準位あるいは、Er^<3+:4>I_<11/2>準位を励起し、分光器により蛍光を分光し、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、組成と量子効率の関係を明らかにした。また温度を変えて測定することにより、その温度依存性も明らかにした。
Er^<3+>含有Sb_2O_3系ガラスにおいて広帯域な1.5μm帯発光を得ることに成功した。Tm^<3+>ドープガラス試料も作成し、光物性を調べた。その蛍光スペクトルは、温度低下に伴い1.8μm帯ピークの半値幅は減少したが、1.4μm帯ではそれほど変化しなかった。また、50K以下で1.4μm帯ピークはいくつかに分裂した。さらにこの過程において、1.8μm帯発光に対する1.4μm帯発光強度比の増加、1.4μm帯発光の重心波長の長波長化がみられた。重心波長は300Kにおいて1465nmであったが、温度の低下ともに短波長シフトし、25Kでは1485nmまで変化した。これらの発光特性は、従来のフッ化物とEDFAとの中間空白領域で使用されるS-バンドの光ファイバ増幅器への応用可能性が示された。
|
Research Products
(7 results)
-
[Publications] Xian Feng: "Hydroxyl groups in erbium-doped germanotellurite glasses"Journal of Non-Crystalline Solids. 281巻. 48-54 (2001)
-
[Publications] Xian Feng: "Spectroscopic properties of erbium-doped ultraphosphate glasses for 1.5μm amplification"Journal of Applied Physics. 89巻7号. 3560-3567 (2001)
-
[Publications] Hideaki Hayashi: "1.4μm-band emission properties of Tm^<3+> in transparent glass ceramics containing PbF_2 nanocrystals for S-band amplifier"Journal of Applied Physics. 89巻2号. 1041-1045 (2001)
-
[Publications] 田部 勢津久: "高密度波長分割多重通信と要素ガラスデバイス"ニューガラス. 16巻3号. 2-7 (2001)
-
[Publications] Setsuhisa Tanabe: "Improved Fluorescence of Tm-Ho and Tm-Ho-Eu Codoped Transparent PbF_2 Glass Ceramics for S-Band Amplifier"Journal of American Ceramic Society. 85巻3号(印刷中). (2002)
-
[Publications] Setsuhisa Tanabe: "Properties of Tm-doped tellurite glasses for 1.4μm amplifier"Proc. SPIE, "Rare-Earth-Doped Materials and Devices V". 4282巻. 85-92 (2001)
-
[Publications] Setsuhisa Tanabe: "Glass Science and Technology on the Threshold of the 3rd Millennium (ed. W. Pannhorst)"Deutschen Glastechnische Gesellschaft (Frankfurt). 232 (2001)
