公开(公告)号：US07440672B2

公开(公告)日：2008-10-21

申请号：US10514102

申请日：2003-05-13

Applicant: Young-beom Seo ,  Jae-hong Lim ,  Dae-weon Kim

Inventor： Young-beom Seo ,  Jae-hong Lim ,  Dae-weon Kim

IPC: G02B6/00 ,  H01S3/00 ,  H04B10/12

CPC classification number: C03C13/045 ,  C03B37/01838 ,  C03B2201/34 ,  C03B2201/36 ,  C03C2201/12 ,  C03C2201/31 ,  C03C2201/34 ,  C03C2201/3482 ,  C03C2201/36 ,  H01S3/06754

Abstract: The present invention relates to an optical fiber for an optical amplifier and a method for manufacturing the same, which can be applied to an optical transmission system in the S-band area (4130 nm-1530 nm). According to the present invention, silica is used as a base material and the optical fiber for an optical amplifier contains Tm3+ ions and metal ions in a first core layer formed on an inner surface of a second core layer using the MCVD (Modified Chemical Vapor Deposition) method and a solution doping method whereby the practicability and productivity of the optical fiber are remarkably improved.

Abstract translation: 本发明涉及一种用于光放大器的光纤及其制造方法，其可应用于S波段区域（4130nm-1530nm）中的光传输系统。 根据本发明，使用二氧化硅作为基材，光放大用光纤在使用MCVD（改性化学气相沉积）的第二芯层的内表面上形成的第一芯层中含有Tm3 +离子和金属离子 ）方法和溶液掺杂方法，从而显着提高了光纤的实用性和生产率。

公开(公告)号：US20040037538A1

公开(公告)日：2004-02-26

申请号：US10608930

申请日：2003-06-27

Inventor： Craig R. Schardt ,  Mark T. Anderson ,  James R. Onstott ,  Lowell C. Frank

IPC: G02B006/00

CPC classification number: H01S3/067 ,  C03B19/102 ,  C03B19/1065 ,  C03B37/01807 ,  C03B37/01838 ,  C03B2201/12 ,  C03B2201/28 ,  C03B2201/36 ,  C03C3/06 ,  C03C13/046 ,  C03C17/3618 ,  C03C17/3626 ,  C03C17/3644 ,  C03C17/3652 ,  C03C2201/12 ,  C03C2201/28 ,  C03C2201/31 ,  C03C2201/3405 ,  C03C2201/3411 ,  C03C2201/3417 ,  C03C2201/3458 ,  C03C2201/3476 ,  C03C2201/3482 ,  C03C2201/3494 ,  C03C2201/36 ,  H01S3/06716 ,  H01S3/0677 ,  H01S3/06775 ,  H01S3/1608 ,  H01S3/1616 ,  H01S3/1693 ,  H01S3/1695 ,  H01S3/176

Abstract: A thulium doped silicate glass composition which contains SiO2, Al2O3, and La2O3 emits visible and UV light when excited by infrared light. The glass composition may also contain GeO2 and Er2O3. When excited by infrared light of about 1060 nm, the glass emits visible light at fluorescent transitions of the Tm3null ions with major broad features at 365, 455, 472, 651, and 791 nm.

Abstract translation: 含有SiO 2，Al 2 O 3和La 2 O 3的掺doped硅酸盐玻璃组合物在被红外光激发时发射可见光和UV光。 玻璃组合物还可以含有GeO 2和Er 2 O 3。 当由约1060nm的红外光激发时，玻璃在365nm，455nm，472nm，651nm和791nm处具有主要的广泛特征，在Tm 3+离子的荧光转变下发射可见光。

公开(公告)号：US20030156318A1

公开(公告)日：2003-08-21

申请号：US10037731

申请日：2001-12-31

Inventor： Mark T. Anderson ,  Craig R. Schardt ,  James R. Onstott ,  Kent D. Budd

IPC: H01S003/00

CPC classification number: C03C3/06 ,  C03B19/1065 ,  C03B37/01807 ,  C03B37/01838 ,  C03B2201/12 ,  C03B2201/28 ,  C03B2201/31 ,  C03B2201/36 ,  C03B2203/29 ,  C03C13/046 ,  C03C2201/12 ,  C03C2201/28 ,  C03C2201/31 ,  C03C2201/3405 ,  C03C2201/3411 ,  C03C2201/3417 ,  C03C2201/3458 ,  C03C2201/3476 ,  C03C2201/3482 ,  C03C2201/3494 ,  C03C2201/36 ,  H01S3/1608 ,  H01S3/1616 ,  H01S3/1693 ,  H01S3/1695 ,  H01S3/1698 ,  H01S3/17 ,  H01S3/176 ,  Y02P40/57

Abstract: A method of making an erbium-doped optical fiber for use in optical amplifiers according to the present invention includes the step of providing a substrate tube. High purity silica-based cladding layers are deposited on the inside of the tube. A core glass that includes silica, Al, a non-fluorescent rare-earth ion, Ge, Er, and Tm is then deposited in the tube. The non-fluorescent rare-earth ion may be La and the core may further include F. The tube is then collapsed to form a preform. Finally, the preform is drawn to yield optical fiber. The core glass may be substantially homogeneous. The core may include at least two regions, wherein one region contains a substantially different Er to Tm ratio than the other region. Said regions may be in an annular arrangement. The core of such a waveguide may be made with multiple MCVD passes, multiple sol-gel passes or with multiple soot deposition, solution doping, and consolidation passes.

Abstract translation: 根据本发明的制造用于光放大器的掺铒光纤的方法包括提供衬底管的步骤。 高纯度的二氧化硅基包覆层沉积在管的内部。 然后将包含二氧化硅Al，非荧光稀土离子Ge，Er和Tm的芯玻璃沉积在管中。 非荧光稀土离子可以是La，并且芯可以进一步包括F.然后将管塌缩以形成预制件。 最后，预制​​件被拉伸以产生光纤。 芯玻璃可以是基本均匀的。 芯可以包括至少两个区域，其中一个区域包含与其它区域基本上不同的Er至Tm比率。 所述区域可以是环形布置。 这种波导的核心可以通过多次MCVD通过，多次溶胶 - 凝胶通过或多次烟灰沉积，溶液掺杂和固结通过来制成。

公开(公告)号：US07245424B2

公开(公告)日：2007-07-17

申请号：US11151176

申请日：2005-06-09

Applicant: Michael Dennis ,  Brian Cole

Inventor： Michael Dennis ,  Brian Cole

IPC: H01S3/00 ,  H01S3/30 ,  C03B37/075

CPC classification number: H01S3/06716 ,  C03C3/06 ,  C03C3/095 ,  C03C13/046 ,  C03C2201/30 ,  C03C2201/3411 ,  C03C2201/347 ,  C03C2201/3482 ,  C03C2201/40 ,  H01S3/06754 ,  H01S3/06775 ,  H01S3/1603 ,  H01S3/161 ,  H01S3/1616 ,  H01S3/1698 ,  H01S3/17

Abstract: A device amplifies light at wavelengths in the vicinity of 1420-1530 nm, using thulium doped silica-based optical fiber. This wavelength band is of interest as it falls in the low-loss optical fiber telecommunications window, and is somewhat shorter in wavelength than the currently standard erbium doped silica fiber amplifier. The device thus extends the band of wavelengths which can be supported for long-distance telecommunications. The additional wavelength band allows the data transmission rate to be substantially increased via wavelength division multiplexing (WDM), with minimal modification to the standard equipment currently used for WDM systems. The host glass is directly compatible with standard silica-based telecommunications fiber. The invention also enables modified silicate based amplifiers and lasers on a variety of alternative transitions. Specifically, an S-band thulium doped fiber amplifier (TDFA) using a true silicate fiber host is described.

Abstract translation: 器件利用ium掺杂的二氧化硅基光纤放大1420-1530nm附近波长的光。 该波长带在低损耗光纤通信窗口中是有意义的，并且其波长比当前标准的掺铒二氧化硅光纤放大器稍短。 因此，该装置延长了可被长距离通信支持的波长带。 附加波长带允许通过波分复用（WDM）大幅增加数据传输速率，对目前用于WDM系统的标准设备进行最小修改。 主机玻璃与标准的二氧化硅电信光纤直接兼容。 本发明还使得能够在各种替代转变上改性硅酸盐基放大器和激光器。 具体来说，描述了使用真硅酸盐纤维主体的S波段ium掺杂光纤放大器（TDFA）。

公开(公告)号：US06757474B2

公开(公告)日：2004-06-29

申请号：US10299222

申请日：2002-11-19

Applicant: Mark T. Anderson ,  Craig R. Schardt ,  James R. Onstott ,  Kenton D. Budd

Inventor： Mark T. Anderson ,  Craig R. Schardt ,  James R. Onstott ,  Kenton D. Budd

IPC: G02B600

CPC classification number: G02B6/03622 ,  C03B19/102 ,  C03B19/1065 ,  C03B37/01807 ,  C03B37/01838 ,  C03B2201/12 ,  C03B2201/28 ,  C03B2201/31 ,  C03B2201/36 ,  C03B2203/22 ,  C03B2203/29 ,  C03C3/06 ,  C03C13/046 ,  C03C2201/12 ,  C03C2201/28 ,  C03C2201/31 ,  C03C2201/3417 ,  C03C2201/3458 ,  C03C2201/3476 ,  C03C2201/3482 ,  C03C2201/36 ,  H01S3/067 ,  H01S3/06716 ,  H01S3/0677 ,  H01S3/06775 ,  H01S3/1608 ,  H01S3/1616 ,  Y02P40/57 ,  Y10T428/2982

Abstract: A co-doped silicate optical waveguide having a core including silica, and oxides of aluminum, germanium, erbium and thulium. The composition concentrations are: Er from 15 ppm to 3000 ppm; Al from 0.5 mol % to 12 mol %; Tm from 15 ppm to 10000 ppm; and Ge from 1 mol % to 20 mol %. In a specific embodiment, the concentration of Er is from 150 ppm to 1500 ppm; Al is from 2 mol % to 8 mol %; and Tm is from 15 ppm to 3000 ppm. A boron-less cladding surrounds the core.

Abstract translation: 一种具有包括二氧化硅的芯和铝，锗，铒和and的氧化物的共掺杂硅酸盐光波导。 组成浓度为：从15ppm至3000ppm的Er; Al为0.5mol％至12mol％; Tm从15ppm到10000ppm; Ge为1mol％至20mol％。 在一个具体实施方案中，Er的浓度为150ppm至1500ppm; Al为2mol％至8mol％; Tm为15ppm〜3000ppm。 不含核的包层围绕着芯。

公开(公告)号：US20030175003A1

公开(公告)日：2003-09-18

申请号：US10387565

申请日：2003-03-14

Applicant: ALCATEL

Inventor： Laurent Gasca ,  Alain Pastouret ,  Christine Moreau ,  Pascal Baniel ,  Christian Belouet

IPC: G02B006/16

CPC classification number: C03C14/006 ,  C03C3/06 ,  C03C4/0071 ,  C03C4/10 ,  C03C13/04 ,  C03C13/045 ,  C03C14/004 ,  C03C2201/20 ,  C03C2201/28 ,  C03C2201/31 ,  C03C2201/32 ,  C03C2201/3411 ,  C03C2201/3476 ,  C03C2201/3482 ,  C03C2201/36 ,  H01S3/06716 ,  H01S3/1616 ,  H01S3/169

Abstract: The present invention concerns an optical guide (100) comprising an amplifier medium including: a core (10) in a main matrix of a transparent material, the main matrix containing particules (1, 2), each particule being formed of a submicronic matrix distinct from the main matrix and doped by an active metal element, an external guiding cladding (11) in contact with the core (10). The size of the particules (1, 2) is smaller than 20 nm. The present invention also concerns a method for producing this guide.

Abstract translation: 本发明涉及一种包括放大器介质的光导（100），该放大器介质包括：在透明材料的主矩阵中的芯（10），所述主矩阵包含微粒（1,2），每个微粒由亚微米矩阵形成 从主矩阵并由有源金属元件掺杂，与芯（10）接触的外部引导包层（11）。 颗粒（1,2）的尺寸小于20nm。 本发明还涉及一种用于生产该指南的方法。

公开(公告)号：US20030156818A1

公开(公告)日：2003-08-21

申请号：US10038370

申请日：2001-12-31

Inventor： Mark T. Anderson ,  Craig R. Schardt ,  James R. Onstott ,  Kenton D. Budd

IPC: G02B006/16 ,  H01S003/00

CPC classification number: C03C17/3618 ,  C03C3/06 ,  C03C13/046 ,  C03C17/3626 ,  C03C17/3644 ,  C03C17/3652 ,  C03C2201/12 ,  C03C2201/28 ,  C03C2201/31 ,  C03C2201/3405 ,  C03C2201/3411 ,  C03C2201/3417 ,  C03C2201/3458 ,  C03C2201/3476 ,  C03C2201/3482 ,  C03C2201/3494 ,  C03C2201/36 ,  H01S3/06716 ,  H01S3/1608 ,  H01S3/1616 ,  H01S3/1693 ,  H01S3/1695 ,  H01S3/176

Abstract: An optical waveguide including a core having silica, Al, a non-fluorescent rare-earth ion, Ge, Er, and Tm. The non-fluorescent rare-earth ion may be La. Exemplary compositions concentrations are Er is from 15 ppm to 3000 ppm, Al is from 0.5 mol % to 12 mol %, La is less than or equal to 2 mol %, Tm is from 15 ppm to 10,000 ppm; and the Ge is less than or equal to 15 mol %. The core may further include F. An exemplary concentration of F is less than or equal to 6 anion mol %.

Abstract translation: 包括具有二氧化硅的芯，Al，非荧光稀土离子，Ge，Er和Tm的光波导。 非荧光稀土离子可以是La，示例性组合物浓度为Er为15ppm至3000ppm，Al为0.5mol％至12mol％，La为小于或等于2mol％，Tm为 15 ppm至10,000 ppm; Ge小于或等于15mol％。 芯可以进一步包括F. F的示例性浓度小于或等于6阴离子摩尔％。

公开(公告)号：US20110116160A1

公开(公告)日：2011-05-19

申请号：US12944422

申请日：2010-11-11

Applicant: David Boivin ,  Alain Pastouret ,  Ekaterina Burov ,  Cedric Gonnet

Inventor： David Boivin ,  Alain Pastouret ,  Ekaterina Burov ,  Cedric Gonnet

IPC: H01S3/063 ,  G02B6/032 ,  B82Y20/00

CPC classification number: C03C3/06 ,  C03B37/01838 ,  C03B2201/12 ,  C03B2201/28 ,  C03B2201/31 ,  C03B2201/34 ,  C03B2201/36 ,  C03C4/0071 ,  C03C4/10 ,  C03C4/12 ,  C03C13/046 ,  C03C14/004 ,  C03C14/006 ,  C03C2201/31 ,  C03C2201/32 ,  C03C2201/3476 ,  C03C2201/3482 ,  C03C2201/3488 ,  C03C2201/36 ,  C03C2203/40 ,  H01S3/06729

Abstract: The present invention embraces an amplifying optical fiber having a central core adapted to convey and amplify an optical signal and a cladding that surrounds the central core to confine the optical signal conveyed in the central core. The central core is formed of a core matrix in which nanoparticles are present. The nanoparticles themselves include a nanoparticle matrix and rare-earth-dopant elements. The core matrix may also include one or more additional dopants (i.e., in addition to nanoparticles). The amplifying optical fiber possesses a small numerical aperture and is suitable for use in high-pump-power applications without a degraded gain shape.

Abstract translation: 本发明包括具有中心芯的放大光纤，该中心芯适于传送和放大光信号和围绕中心芯的包层，以限制在中心芯中传送的光信号。 中心芯由其中存在纳米颗粒的核心基质形成。 纳米颗粒本身包括纳米颗粒基质和稀土掺杂元素。 核心基质还可以包括一种或多种另外的掺杂剂（即，除了纳米颗粒之外）。 放大光纤具有小的数值孔径，并且适用于没有劣化增益形状的高泵浦功率应用。

公开(公告)号：US06667257B2

公开(公告)日：2003-12-23

申请号：US09967942

申请日：2001-10-02

Applicant: Brian J. Cole ,  Michael L. Dennis

Inventor： Brian J. Cole ,  Michael L. Dennis

IPC: C03C1304

CPC classification number: C03C3/095 ,  C03C3/06 ,  C03C13/046 ,  C03C2201/30 ,  C03C2201/3411 ,  C03C2201/347 ,  C03C2201/3482 ,  C03C2201/40 ,  H01S3/06716 ,  H01S3/1603 ,  H01S3/1698 ,  H01S3/17

Abstract: A modified silica glass composition for providing a reduction in the multiphonon quenching for a rare-earth dopant comprising: SiO2 in a host material; a rare-earth dopant; a first SiO2 modifier; and a second SiO2 modifier; such that said first modifier and said second modifier reduce multiphonon quenching of the rare-earth dopant contained therein.

Abstract translation: 一种改进的二氧化硅玻璃组合物，其用于减少稀土掺杂物的多谐振猝灭，其包括：主体材料中的SiO 2;稀土掺杂剂;第一SiO 2改性剂; 和第二SiO 2改性剂; 使得所述第一改性剂和所述第二改性剂减少其中所含的稀土掺杂剂的多谐振猝灭。

公开(公告)号：US20030147620A1

公开(公告)日：2003-08-07

申请号：US10299224

申请日：2002-11-19

Applicant: 3M Innovative Properties Company

Inventor： Mark T. Anderson ,  Craig R. Schardt ,  James R. Onstott ,  Kenton D. Budd

IPC: G02B006/00 ,  G02B006/16

CPC classification number: G02B6/03622 ,  C03B19/102 ,  C03B19/1065 ,  C03B37/01807 ,  C03B37/01838 ,  C03B2201/12 ,  C03B2201/28 ,  C03B2201/31 ,  C03B2201/36 ,  C03B2203/22 ,  C03B2203/29 ,  C03C3/06 ,  C03C13/046 ,  C03C2201/12 ,  C03C2201/28 ,  C03C2201/31 ,  C03C2201/3417 ,  C03C2201/3458 ,  C03C2201/3476 ,  C03C2201/3482 ,  C03C2201/36 ,  H01S3/067 ,  H01S3/06716 ,  H01S3/0677 ,  H01S3/06775 ,  H01S3/1608 ,  H01S3/1616 ,  Y02P40/57

Abstract: A germanium-free co-doped silicate optical waveguide in accordance with the present invention includes a core material comprising silica, and oxides of aluminum, lanthanum, erbium and thulium, wherein the concentration of Er is from 15 ppm to 3000 ppm; Al is from 0.5 mol % to 15 mol %; La is less than 2 mol %; and Tm is from 150 ppm to 10000 ppm. In an exemplary specific embodiment the concentration of Al is from 4 mol % to 10 mol %; and the concentration of Tm is from 150 ppm to 3000 ppm. The core may further include F. In an exemplary embodiment, the concentration of F is less than or equal to 6 mol %. The waveguide may be an optical fiber, a shaped fiber or other light-guiding waveguides. An amplifier according to the present invention includes the optical fiber described above.

Abstract translation: 根据本发明的无锗共掺杂硅酸盐光波导包括二氧化硅和铝，镧，铒和and的氧化物的核心材料，其中Er的浓度为15ppm至3000ppm; Al为0.5摩尔％〜15摩尔％。 La小于2mol％; Tm为150ppm〜10000ppm。 在一个示例性具体实施方案中，Al的浓度为4mol％至10mol％; Tm的浓度为150ppm〜3000ppm。 芯可以进一步包括F.在一个示例性实施方案中，F的浓度小于或等于6mol％。 波导可以是光纤，成形光纤或其他导光波导。 根据本发明的放大器包括上述光纤。