(57)【要約】【課題】  信号光が漏えいする場合においても、励起光源に損傷を与えることを抑制する光ファイバカプラ、及び、それを用いる光ファイバ増幅器を提供する。【解決手段】  光ファイバカプラ１００は、コア部１１と、コア部１１を被覆するクラッド部１３とを有する第１光ファイバ１０と、コア部２１を有する第２光ファイバ２０と、第１光ファイバ１０の長手方向と第２光ファイバ２０の長手方向とが同一方向となるように並べられて、第１光ファイバ１０のクラッド部１３と第２光ファイバ２０のコア部２１とが融着されることで形成される融着延伸部１１０とを備えており、第１光ファイバ１０におけるクラッド部１３の屈折率は、第２光ファイバ２０におけるコア部２１の屈折率よりも高いことを特徴とする。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア部と、前記コア部を被覆するクラッド部とを有し、前記コア部により、信号光をシングルモード光として伝播可能であり、かつ、前記コア部と前記クラッド部とにより、励起光をマルチモード光として伝播可能である第１光ファイバと、
コア部を有し、前記コア部により、前記励起光をマルチモード光として伝播可能である第２光ファイバと、
前記第１光ファイバの長手方向と前記第２光ファイバの長手方向とが同一方向となるように並べられて、前記第１光ファイバの前記クラッド部と前記第２光ファイバの前記コア部とが融着されることで形成される融着延伸部と、
を備えており、
前記第１光ファイバにおける前記クラッド部の屈折率は、前記第２光ファイバにおける前記コア部の屈折率よりも高い
ことを特徴とする光ファイバカプラ。
【請求項２】
コア部と、前記コア部を被覆する内側クラッド部と、前記内側クラッド部を被覆し、前記内側クラッド部より屈折率が低い外側クラッド部とを有し、前記コア部により、信号光をシングルモード光として伝播可能であり、かつ、前記コア部と前記内側クラッド部と前記外側クラッド部とにより、励起光をマルチモード光として伝播可能である第１光ファイバと、
コア部を有し、前記コア部により、前記励起光をマルチモード光として伝播可能である第２光ファイバと、
前記第１光ファイバの長手方向と前記第２光ファイバの長手方向とが同一方向となるように並べられて、前記第１光ファイバの前記外側クラッド部と前記第２光ファイバの前記コア部とが融着されることで形成される融着延伸部と、
を備えており、
前記第１光ファイバにおける前記外側クラッド部の屈折率は、前記第２光ファイバにおける前記コア部の屈折率以上である
ことを特徴とする光ファイバカプラ。
【請求項３】
前記第１光ファイバにおける前記外側クラッド部の屈折率は、前記第２光ファイバのコア部の屈折率よりも高いことを特徴とする請求項２に記載の光ファイバカプラ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の光ファイバカプラと、
前記融着延伸部を基準とする一方側において前記第１光ファイバと接続され、信号光を前記第１光ファイバのコア部に入力する入力部と、
励起光を出力し、前記融着延伸部を基準とする一方側において前記第２光ファイバと接続され、前記励起光を前記第２光ファイバに入力する励起光源部と、
前記融着延伸部を基準とする他方側において前記第１光ファイバに接続され、前記励起光により励起状態とされる希土類元素が添加される増幅用光ファイバと、
を備えることを特徴とする光ファイバ増幅器。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１項に記載の光ファイバカプラを第２光ファイバカプラとして更に１つ備え、
前記光ファイバカプラの前記融着延伸部を基準とする他方側における前記第２光ファイバは、前記第２光ファイバカプラの融着延伸部を基準とする他方側における第２光ファイバと接続され、
前記増幅用光ファイバの前記光ファイバカプラと接続される側と反対側の端部は、前記第２光ファイバカプラの融着延伸部を基準とする一方側における前記第１光ファイバと接続される
ことを特徴とする請求項４に記載の光ファイバ増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバカプラ及び光ファイバ増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
光増幅器、ファイバレーザ装置等においては、コアに希土類元素を添加した光増幅ファイバとして、クラッドポンプ構造が一般的に採用されている。このクラッドポンプ構造は、光ファイバ中のコアを伝搬する光を増幅するために必要な励起光がクラッド中を伝搬されて供給される構造である。
【０００３】
この増幅用光ファイバに信号光と励起光とを供給するために、信号光をシングルモード光として伝播可能なシングルモードファイバと、励起光を伝播可能なマルチモードファイバとが融着延伸され、融着延伸部が形成された光ファイバカプラが用いられる場合がある。
【０００４】
下記特許文献１には、このような光ファイバカプラ及びそれを用いた光ファイバ増幅器の一例が記載されている。この光ファイバ増幅器に用いられる光ファイバカプラは、シングルモードファイバとマルチモードファイバとが捩り合わされて融着延伸されることで、融着延伸部が形成されている。そして、シングルモードファイバにおいてシングルモード光として伝播される信号光、及び、マルチモードファイバにおいてマルチモード光として伝播される励起光は、光ファイバカプラに入力されると、それぞれシングルモード光及びマルチモード光として伝播され、光ファイバカプラから増幅用光ファイバに入力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２９８０２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、融着延伸部が形成される光ファイバカプラにおいては、融着延伸部においてシングルモードファイバのコア部から信号光の一部が漏えいする場合がある。また、光ファイバカプラと増幅用光ファイバとの接合部分において、信号光の一部が反射して、シングルモードファイバのコア部から漏えいして融着延伸部に戻ってくる場合がある。
【０００７】
上記特許文献１に記載の光ファイバ増幅器においては、シングルモードファイバとマルチモードファイバとが捩り合わされて融着延伸部が形成されるため、このようなシングルモードファイバのコア部から漏えいした信号光が、複雑に反射を繰り返しマルチモードファイバに入力される場合がある。この場合、漏えいした信号光が、マルチモードファイバを介して励起光源に入力されて、励起光源に損傷を与える場合がある。
【０００８】
そこで、本発明は、信号光が漏えいする場合においても、励起光源に損傷を与えることを抑制することができる光ファイバカプラ、及び、それを用いる光ファイバ増幅器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明者らは、コア部と、コア部を被覆するクラッド部と、クラッド部を被覆する樹脂クラッド部とを有する第１光ファイバと、コア部と、コア部を被覆する樹脂クラッド部とを有する第２光ファイバとにより、融着延伸部を形成した光ファイバカプラを検討した。この第１光ファイバは、コア部により信号光をシングルモード光として伝播が可能であり、コア部及びクラッド部により励起光をマルチモード光として伝播が可能なものである。また、第２光ファイバは、コア部により励起光をマルチモード光として伝播が可能なものである。さらに融着延伸部は、第１光ファイバと第２光ファイバとを捩らずに、第１光ファイバの長手方向と第２光ファイバの長手方向とが同一方向となるように並べて、第１光ファイバの一部においてクラッド部を露出させると共に、第２光ファイバの一部においてコア部を露出させて、第１光ファイバのクラッド部と第２光ファイバのコア部とを融着させてなるものである。
【００１０】
このように構成することで、上記特許文献１に記載の光ファイバカプラにおける、シングルモードファイバとマルチモードファイバとの捩り合わせをなくした。その結果、第１光ファイバのコア部から漏えいする信号光が、第２光ファイバのコア部に入力されることが抑制されて、上記課題は解決できると考えた。
【００１１】
しかし、このように構成した光ファイバカプラであっても、未だ第１光ファイバのコア部から漏えいする信号光の第２光ファイバのコア部への入力が抑制できない場合があることが本発明者らの研究により明らかになった。そこで、本発明者らは、鋭意研究を重ねて、本発明をするに至った。
【００１２】
すなわち本発明は、コア部と、前記コア部を被覆するクラッド部とを有し、前記コア部により、信号光をシングルモード光として伝播可能であり、かつ、前記コア部と前記クラッド部とにより、励起光をマルチモード光として伝播可能である第１光ファイバと、コア部を有し、前記コア部により、前記励起光をマルチモード光として伝播可能である第２光ファイバと、前記第１光ファイバの長手方向と前記第２光ファイバの長手方向とが同一方向となるように並べられて、前記第１光ファイバの前記クラッド部と前記第２光ファイバの前記コア部とが融着されることで形成される融着延伸部と、を備えており、前記第１光ファイバにおける前記クラッド部の屈折率は、前記第２光ファイバにおける前記コア部の屈折率よりも高いことを特徴とする光ファイバカプラである。
【００１３】
このような光ファイバカプラによれば、第１光ファイバに入力される信号光は、第１光ファイバのコア部をシングルモード光として伝播し、第２光ファイバに入力される励起光は、第２光ファイバをマルチモード光として伝播する。そして、融着延伸部は、第１光ファイバの長手方向と第２光ファイバの長手方向とが同一方向となるように並べられて第１光ファイバのクラッド部と第２光ファイバのコア部とが融着されて形成され、さらに、第１光ファイバのクラッド部の屈折率は、第２光ファイバのコア部の屈折率よりも高くされる。このため、第２光ファイバ側から第１光ファイバ側には光が伝播し易い。従って、第２光ファイバを伝播する励起光は、第１光ファイバに入力され易く、第１光ファイバに入力された励起光は、第１光ファイバをマルチモード光として伝播する。一方、第１光ファイバ側から第２光ファイバ側に光が伝播されようとするとき、信号光は、第２光ファイバのコア部の屈折率よりも第１光ファイバのクラッド部の屈折率の方が高いため、第１光ファイバと第２光ファイバの界面よりも第１光ファイバ側に閉じ込められ易い。このため、第１光ファイバのコア部を伝播する信号光が漏えいする場合においても、漏えいする信号光は、第２光ファイバに入力されることが抑制される。従って、第１光ファイバのコア部から漏えいする信号光が、第２光ファイバを介して励起光源へ入力することが抑制できる。
【００１４】
また、本発明は、コア部と、前記コア部を被覆する内側クラッド部と、前記内側クラッド部を被覆し、前記内側クラッド部より屈折率が低い外側クラッド部とを有し、前記コア部により、信号光をシングルモード光として伝播可能であり、かつ、前記コア部と前記内側クラッド部と前記外側クラッド部とにより、励起光をマルチモード光として伝播可能である第１光ファイバと、コア部を有し、前記コア部により、前記励起光をマルチモード光として伝播可能である第２光ファイバと、前記第１光ファイバの長手方向と前記第２光ファイバの長手方向とが同一方向となるように並べられて、前記第１光ファイバの前記外側クラッド部と前記第２光ファイバの前記コア部とが融着されることで形成される融着延伸部と、を備えており、前記第１光ファイバにおける前記外側クラッド部の屈折率は、前記第２光ファイバにおける前記コア部の屈折率以上であることを特徴とする光ファイバカプラである。
【００１５】
このような光ファイバカプラによれば、融着延伸部は、第１光ファイバの長手方向と前記第２光ファイバの長手方向とが同一方向となるように並べられて第１光ファイバの外側クラッド部と第２光ファイバのコア部とが融着されて形成され、さらに、第１光ファイバの外側クラッド部の屈折率は、第２光ファイバのコア部の屈折率以上とされる。このため、第２光ファイバから第１光ファイバには光が伝播し易い。従って、第２光ファイバを伝播する励起光は、第１光ファイバに入力され易く、第１光ファイバに入力された励起光は、第１光ファイバをマルチモード光として伝播する。一方、第１光ファイバの内側クラッド部は、外側クラッド部よりも屈折率が高い。従って、第１光ファイバのコア部を伝播する信号光が漏えいする場合においても、漏えいする光は、第１光ファイバにおける内側クラッド部と外側クラッド部の界面よりも内側クラッド部側に閉じ込められ易い。このため、第１光ファイバの内側クラッド部から外側クラッド部に伝播することが抑制される。従って、第１光ファイバのコア部から漏えいする信号光は、内側クラッドから外側クラッドに伝播することが抑制されるため、第２光ファイバに入力されることが抑制される。よって、第１光ファイバのコア部から漏えいする信号光が、第２光ファイバを介して励起光源へ入力することが抑制できる。
【００１６】
さらに上記光ファイバカプラにおいて、前記第１光ファイバにおける前記外側クラッド部の屈折率は、前記第２光ファイバのコア部の屈折率よりも高いことが好適である。
【００１７】
このような構成によれば、第１光ファイバの内側クラッドから外側クラッドに光が伝播することが抑制され、さらに第１光ファイバの外側クラッドから第２光ファイバのクラッドに光が伝播することが抑制される。このため、第１光ファイバのコア部から漏えいする信号光が第２光ファイバに伝播することがより抑制される。
【００１８】
また、本発明における光ファイバ増幅器は、上記の光ファイバカプラと、前記融着延伸部を基準とする一方側において前記第１光ファイバと接続され、信号光を前記第１光ファイバのコア部に入力する入力部と、励起光を出力し、前記融着延伸部を基準とする一方側において前記第２光ファイバと接続され、前記励起光を前記第２光ファイバに入力する励起光源部と、前記融着延伸部を基準とする他方側において前記第１光ファイバに接続され、前記励起光により励起状態とされる希土類元素が添加される増幅用光ファイバと、を備えることを特徴とするものである。
【００１９】
このような光ファイバ増幅器によれば、光ファイバカプラにおいて第１光ファイバのコア部から信号光が漏えいする場合においても、光ファイバカプラを介して信号光が励起光源に入力されることが抑制される。このため、信号光が励起光源に入力されることによる励起光源の損傷等を抑制することができる。
【００２０】
さらに、上記光ファイバ増幅器において、上記の光ファイバカプラを第２光ファイバカプラとして更に１つ備え、前記光ファイバカプラの前記融着延伸部を基準とする他方側における前記第２光ファイバは、前記第２光ファイバカプラの融着延伸部を基準とする他方側における第２光ファイバと接続され、前記増幅用光ファイバの前記光ファイバカプラと接続される側と反対側の端部は、前記第２光ファイバカプラの融着延伸部を基準とする一方側における前記第１光ファイバと接続されることが好適である。
【００２１】
このような光ファイバ増幅器によれば、増幅用光ファイバの両端から励起光が入力されるため、信号光をより高く増幅することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、信号光が漏えいする場合においても、励起光源に損傷を与えることを抑制することができる光ファイバカプラ、及び、それを用いる光ファイバ増幅器が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光ファイバ増幅器を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る光ファイバカプラを示す平面図である。
【図３】第１光ファイバの断面図及び屈折率分布を示す図である。
【図４】第２光ファイバの断面図及び屈折率分布を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る光ファイバ増幅器を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る光ファイバカプラを示す平面図である。
【図７】第１光ファイバの断面図及び屈折率分布を示す図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る光ファイバ増幅器を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の光ファイバカプラ及び光ファイバ増幅器の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態について図１〜４を参照して詳細に説明する。
【００２６】
（光ファイバ増幅器）
図１は、第１実施形態に係る光ファイバ増幅器を示す図である。
【００２７】
図１に示す様に、光ファイバ増幅器１は、光ファイバカプラ１００と、信号光が入力され光ファイバカプラ１００に信号光を伝播する信号入力部５１と、励起光が出力されると共に、出力された励起光を光ファイバカプラ１００に伝播する励起光源部５３と、光ファイバカプラ１００から出力される信号光を増幅する増幅用光ファイバ５５と、増幅用光ファイバ５５からの信号光を出力するための出力部５７とを主な構成要素として備えている。
【００２８】
（信号入力部）
信号入力部５１は、信号光を出力する図示しない光源に接続され、光源からの信号光が入力される入力端５１ａと、入力端５１ａから入力される信号光を光ファイバカプラ１００に伝播する信号光伝播用の光ファイバ５１ｂから構成される。
【００２９】
（励起光源部）
励起光源部５３は、信号入力部５１から入力され伝播される信号光を増幅するための励起光を出力する励起光源５３ａと、励起光源５３ａから出力される励起光を、光ファイバカプラ１００へ伝播する励起光伝播用の光ファイバ５３ｂとから構成されている。
【００３０】
（光ファイバカプラ）
図２は、本発明の係る光ファイバカプラを示す平面図である。また、図３は、図２に示す光ファイバカプラ１００に用いられる第１光ファイバ１０の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図、及び、屈折率分布を示す図である。また、図４は、図２に示す光ファイバカプラ１００に用いられる第２光ファイバ２０の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図、及び、屈折率分布を示す図である。
【００３１】
図２に示すように、光ファイバカプラ１００は、信号光をシングルモード光として伝播可能であり、励起光をマルチモード光として伝播可能な第１光ファイバ１０と、励起光をマルチモード光として伝播可能な第２光ファイバ２０と、第１光ファイバ１０と第２光ファイバ２０とが融着延伸されることで形成され、第２光ファイバ２０によりマルチモード光として伝播される励起光を第１光ファイバに入力するための融着延伸部１１０とを備える。
【００３２】
まず、第１光ファイバ、第２光ファイバについて説明する。
【００３３】
図３の（Ａ）に示すように、第１光ファイバ１０は、第１光ファイバ１０の中心に設けられるコア部１１と、コア部１１を被覆するクラッド部１３と、クラッド部１３を被覆する樹脂クラッド部１５とを有する。
【００３４】
コア部１１の直径は、特に制限されるものではないが、信号光をシングルモード光として伝播可能とするため９００〜１７００ｎｍであり、特に信号光の波長をλ１とした場合にλ１＞０．０９×（コア部１１の直径）となることが好ましい。なお、光通信やファイバレーザに用いられる信号光においては、λ１は、一般に１０００〜１６５０ｎｍである。
【００３５】
また、クラッド部１３の外径は、特に制限されるものではないが、例えば１００〜１２５μｍである。なお、光通信に用いられる光ファイバ増幅器において、上記の信号光を増幅するための励起光である場合、励起光の波長は、一般に９００〜１０００ｎｍである。
【００３６】
また、図３の（Ｂ）に示すように、コア部１１の屈折率は、信号光をシングルモード光として伝播が可能なように、クラッド部１３の屈折率よりも高くされている。ここで、コア部１１とクラッド部１３との屈折率差は、０．２％以上であることが、シングルモード光の伝播の観点から好ましい。さらに、樹脂クラッド部１５の屈折率は、クラッド部１３の屈折率よりも大幅に低くされている。
【００３７】
第１光ファイバのコア部１１の材料としては、石英（ＳｉＯ２）に、アルミニウム（Ａｌ）やゲルマニウム（Ｇｅ）等の屈折率を上げる金属元素が添加さているものが挙げられる。また、クラッド部１３の材料としては、石英にアルミニウム（Ａｌ）やゲルマニウム（Ｇｅ）等の屈折率を上げる金属元素や、屈折率を下げるフッ素（Ｆ）が添加されているものが挙げられる。さらに、樹脂クラッド部１５の材料としては、透明樹脂が挙げられ、例えば、アクリル系の紫外線硬化型樹脂が挙げられる。
【００３８】
第２光ファイバ２０は、図４の（Ａ）に示すように、コア部２１と、コア部２１を被覆する樹脂クラッド部２５とを有する。
【００３９】
コア部２１の直径は、特に制限されるものではないが、例えば１００〜１２５μｍである。
【００４０】
また、図４の（Ｂ）に示すように、コア部２１の屈折率は、励起光をマルチモード光として伝播が可能なように、樹脂クラッド部２５の屈折率より大幅に高くされている。
【００４１】
さらに、コア部２１の屈折率は、第１光ファイバ１０のクラッド部１３の屈折率よりも低くされている。そして、コア部２１とクラッド部１３との屈折率差の範囲が０．５％より小さくされることが、マルチモード光の結合の観点から好ましい。
【００４２】
第２光ファイバのコア部２１の材料としては、石英（ＳｉＯ２）に、屈折率を高める材料として、アルミニウム（Ａｌ）やゲルマニウム（Ｇｅ）等の屈折率を上げる金属元素や、屈折率を下げるフッ素（Ｆ）が添加されているものが挙げられる。さらに、樹脂クラッド部２５の材料としては、透明樹脂が挙げられ、例えば、アクリル系の紫外線硬化型樹脂が挙げられる。
【００４３】
次に、融着延伸部１１０の説明をする。
【００４４】
図２に示すように、融着延伸部１１０は、第１光ファイバ１０と第２光ファイバ２０とが融着延伸されることで形成されている。具体的には、融着延伸部１１０は、第１光ファイバ１０の樹脂クラッド部１５の一部、及び、第２光ファイバ２０の樹脂クラッド部２５の一部が除去されて、第１光ファイバ１０の長手方向と第２光ファイバ２０の長手方向とが同一方向となるように並べられて、第１光ファイバ１０のクラッド部１３と、第２光ファイバ２０のコア部２１とが融着延伸され形成されている。
【００４５】
第１光ファイバ１０のクラッド部１３と第２光ファイバ２０のコア部２１とは、上述のように屈折率が異なるため、融着延伸部１１０においては、第１光ファイバ１０側と第２光ファイバ２０側とを画する界面Ｈ１が形成されている。なお、界面Ｈ１は、平面とは限らない。
【００４６】
なお、本実施形態において、融着延伸部１１０は、融着延伸部１１０の長手方向の中心部における幅が最も小さく形成されている。そして、第１光ファイバ１０と第２光ファイバ２０とが分岐する融着延伸部の端部における幅が最も大きく形成されている。
【００４７】
また、本実施形態においては、第１光ファイバ１０の融着延伸部１１０を基準とする一方側１０ａが信号光の入力側とされ、信号入力部５１の信号光伝播用の光ファイバ５１ｂと接続される。また、第１光ファイバ１０の融着延伸部１１０を基準とする他方側１０ｂが出力側とされる。また、第２光ファイバ２０の融着延伸部１１０を基準とする一方側２０ａが励起光の入力側とされ、励起光源部５３の励起光伝播用の光ファイバ５３ｂと接続される。また、第２光ファイバ２０の融着延伸部１１０を基準とする他方側２０ｂが出力側とされる。
【００４８】
（増幅用光ファイバ）
増幅用光ファイバ５５は、希土類元素が添加されるコア部と、コア部を被覆するクラッド部と、クラッド部を被覆する樹脂クラッド部とを有している。光ファイバカプラ１００の一端は、光ファイバカプラ１００と、第１光ファイバ１０の他方側１０ｂにおいて接続される。そして、第１光ファイバ１０の他方側１０ｂから出力される信号光は、増幅用光ファイバのコア部を伝播し、第１光ファイバ１０の他方側１０ｂから出力される励起光は、増幅用光ファイバのコア部とクラッド部とを伝播する。そして、励起光が、コア部を通過するとき、コア部に添加された希土類元素が励起光により励起される。ここに信号光が入力されると誘導放出により信号光が増幅される。増幅された信号光は、出力部５７から外部へ出力される。
【００４９】
また、励起光放出用の光ファイバ５６は、光ファイバカプラ１００で伝播される励起光のうち第１光ファイバ１０に入力されず、光ファイバカプラ１００における第２光ファイバ２０の他方側２０ｂから放出される励起光を増幅器の外部に放出する。
【００５０】
本実施形態の光ファイバカプラ１００によれば、第１光ファイバ１０のコア部１１に信号光が入力されると、信号光はシングルモード光として伝播される。一方、第２光ファイバ２０のコア部２１に励起光が入力されると、励起光はマルチモード光として伝播される。そして、融着延伸部１１０は、第１光ファイバ１０の長手方向と第２光ファイバ２０の長手方向とが同一方向となるように並べられて第１光ファイバ１０のクラッド部１３と第２光ファイバ２０のコア部２１とが融着されて形成され、さらに、第１光ファイバ１０のクラッド部１３の屈折率は、第２光ファイバ２０のコア部２１の屈折率よりも高くされる。このため、第２光ファイバ２０側から第１光ファイバ１０側には光が伝播し易い。従って、第２光ファイバ２０を伝播する励起光は、第１光ファイバ１０に入力され易く、第１光ファイバ１０に入力された励起光は、第１光ファイバ１０をマルチモード光として伝播し出力される。一方、第１光ファイバ１０側から第２光ファイバ２０側に光が伝搬されようとするとき、信号光は、第２光ファイバ２０のコア部２１の屈折率よりも第１光ファイバ１０のクラッド部１３の屈折率の方が高いため、第１光ファイバ１０と第２光ファイバ２０の界面Ｈ１よりも第１光ファイバ１０側に閉じ込められ易い。このため、第１光ファイバ１０側から第２光ファイバ２０側に光が伝播しづらい。従って、第１光ファイバ１０のコア部１１を伝播する信号光が漏えいする場合においても、漏えいする信号光は、第２光ファイバ２０に入力することが抑制される。
【００５１】
このように、光ファイバカプラ１００において、第１光ファイバ１０のコア部１１を伝播する信号光が漏えいする場合においても、漏えいする光が第２光ファイバ２０に入力されることが抑制される。このため、本実施形態の光ファイバ増幅器１は、第１光ファイバ１０のコア部１１から漏えいする信号光が、第２光ファイバ２０を介して励起光源５３ａに入力することを抑制できる。よって、第１光ファイバ１０のコア部１１から漏えいする信号光により、励起光源５３ａに損傷を与えることが抑制できる。
【００５２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図５から７を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
【００５３】
図５は、本発明の第２実施形態に係る光ファイバ増幅器を示す図である。図５に示すように光ファイバ増幅器２は、光ファイバカプラ２００を備える点で、第１実施形態における光ファイバ増幅器１と異なる。
【００５４】
図６は、図５に示す光ファイバカプラ２００を示す平面図であり、図７は、図６に示す光ファイバカプラ２００に用いる第１光ファイバ３０の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図、及び、屈折率分布を示す図である。
【００５５】
図６に示すように、本実施形態の光ファイバカプラ２００は、信号光をシングルモード光として伝播可能であり、励起光をマルチモード光として伝播可能な第１光ファイバ３０と、励起光をマルチモード光として伝播可能な第２光ファイバ２０と、第１光ファイバ１０と第２光ファイバ２０とが融着延伸されることで形成され、第２光ファイバ２０によりマルチモード光として伝播される励起光を第１光ファイバに入力するための融着延伸部２１０とを備える。
【００５６】
図７の（Ａ）に示すように第１光ファイバ３０は、コア部３１と、コア部３１を被覆する内側クラッド部３２と、内側クラッド部３２を被覆する外側クラッド部３３と、外側クラッド部３３を被覆する樹脂クラッド部３５とを有する。
【００５７】
コア部３１の直径は、特に制限されるものではないが、信号光をシングルモード光として伝播可能とするため９００〜１７００ｎｍであり、特に信号光の波長をλ１とした場合にλ１＞０．０９×（コア部３１の直径）となることが好ましい。
【００５８】
また、内側クラッド部３２の外径は、特に制限されるものではないが、１０〜５０μｍである。さらに、外側クラッド部３３の外径は、特に制限されるものではないが、例えば１００〜１２５μｍである。
【００５９】
また、図７の（Ｂ）に示すように、コア部３１の屈折率は、信号光をシングルモード光として伝播可能なように、内側クラッド部３２の屈折率よりも高くされる。ここで、コア部３１と内側クラッド部３２との屈折率差は、０．２％以上であることが、シングルモード光の伝播の観点から好ましい。また、外側クラッド部３３の屈折率は、内側クラッド部３２の屈折率よりも低くされる。ここで、内側クラッド部３２と外側クラッド部３３との屈折率差は、０．２％以上であることが、内側クラッド部３２から外側クラッド部３３に光が漏えいすることを抑制する観点から好ましい。さらに、樹脂クラッド部３５の屈折率は、外側クラッド部３３の屈折率よりも大幅に低くされている。
【００６０】
また、外側クラッド部３３の屈折率は、第２光ファイバ２０のコア部２１の屈折率以上とされている。そして、外側クラッド部３３とコア部２１との屈折率差の範囲が０．５％より小さくされることが、マルチモード光の結合の観点から好ましい。さらに、外側クラッド部３３の屈折率が、第２光ファイバ２０のコア部２１の屈折率よりも高くされれば、第１光ファイバ１０から第２光ファイバ２０に光が漏えいすることが抑制できるためより好ましい。
【００６１】
このような第１光ファイバのコア部３１の材料としては、石英（ＳｉＯ２）に、アルミニウム（Ａｌ）やゲルマニウム（Ｇｅ）等の屈折率を上げる金属元素が添加さているものが挙げられる。また、内側クラッド部３２は、石英にアルミニウムやゲルマニウムが添加されて屈折率が調整される。また、外側クラッド部３３の材料としては、石英にアルミニウム（Ａｌ）やゲルマニウム（Ｇｅ）等の屈折率を上げる金属元素や、屈折率を下げるフッ素（Ｆ）が添加されているものが挙げられる。さらに、樹脂クラッド部３５の材料としては、透明樹脂が挙げられ、例えば、アクリル系の紫外線硬化型樹脂が挙げられる。
【００６２】
また、図６に示すように、融着延伸部２１０は、第１光ファイバ３０の樹脂クラッド部３５の一部、及び、第２光ファイバ２０の樹脂クラッド部２５の一部が除去されて、第１光ファイバ３０の長手方向と第２光ファイバ２０の長手方向とが同一方向となるように並べられて、第１光ファイバ３０の外側クラッド部３３と、第２光ファイバ２０のコア部２１とが融着延伸され形成されている。
【００６３】
融着延伸部２１０においては、第１光ファイバ３０側と第２光ファイバ２０とを画する界面Ｈ１が形成されている。なお、界面Ｈ１は、平面とは限らない。また、第１光ファイバ３０においては、内側クラッド部３２と外側クラッド部３３との間に界面Ｈ２が形成されている。
【００６４】
また、本実施形態においては、第１光ファイバ３０の融着延伸部２１０を基準とする一方側３０ａが信号光の入力側とされ、信号入力部５１の信号光伝播用の光ファイバ５１ｂと接続される。また、第１光ファイバ３０の融着延伸部２１０を基準とする他方側３０ｂが出力側とされ、増幅用光ファイバ５５と接続される。
【００６５】
本実施形態における光ファイバカプラ２００によれば、融着延伸部２１０は、第１光ファイバ３０の長手方向と第２光ファイバ２０の長手方向とが同一方向となるように並べられて第１光ファイバ３０の外側クラッド部３３と第２光ファイバ２０のコア部２１とが融着されることで形成され、さらに、第１光ファイバ３０の外側クラッド部３３の屈折率は、第２光ファイバ２０のコア部２１の屈折率以上とされる。このため、第２光ファイバ２０から第１光ファイバ３０には光が伝播し易い。従って、第２光ファイバ２０を伝播する励起光は、第１光ファイバ３０に入力され易く、第１光ファイバ３０に入力された励起光は、第１光ファイバ３０をマルチモード光として伝播する。一方、第１光ファイバ３０の内側クラッド部３２は、外側クラッド部３３よりも屈折率が高い。従って、第１光ファイバ３０を伝播する信号光がコア部３１から漏えいする場合においても、漏えいする光は、第１光ファイバ３０における内側クラッド部３２と外側クラッド部３３の界面Ｈ２よりも内側クラッド部３２側に閉じ込められ易い。このため、第１光ファイバ３０の内側クラッド部３２から外側クラッド部３３に伝播することが抑制される。このように、コア部３１から漏えいする信号光が外側クラッド部３３に伝播することが抑制されるため、コア部３１から漏えいする信号光が第２光ファイバ２０に入力されることが抑制される。よって、第１光ファイバ３０のコア部３１から漏えいする信号光が、第２光ファイバ２０を介して励起光源５３ａへ入力することが抑制できる。従って、第１光ファイバ３０のコア部３１から漏えいする信号光により、励起光源５３ａに損傷等が生じることを抑制することができる。
【００６６】
さらに、外側クラッド部３３の屈折率が、第２光ファイバ２０のコア部２１の屈折率よりも高くされれば、コア部３１から漏えいする信号光の一部が外側クラッド部３３に伝播される場合においても、漏えいする光は、第１光ファイバ３０と第２光ファイバ２０の界面Ｈ１よりも第１光ファイバ３０側に閉じ込められ易く、第２光ファイバ２０に漏えいすることが抑制される。
【００６７】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図８を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
【００６８】
図８は、本発明の第３実施形態に係る光ファイバ増幅器を示す図である。図８に示すように光ファイバ増幅器３は、図１に示す光ファイバカプラ１００と同様の構成である光ファイバカプラ１００ａ、１００ｂを備える点で、第１実施形態における光ファイバ増幅器１と異なる。
【００６９】
図８に示すように、光ファイバカプラ１００ａにおいて、第１光ファイバ１０の融着延伸部１１０を基準とする一方側１０ａが信号光の入力側とされる。信号入力部５１の信号光伝播用の光ファイバ５１ｂは、第１光ファイバ１０の融着延伸部１１０を基準とする一方側１０ａにおいて、光ファイバカプラ１００ａと接続される。さらに、第１光ファイバ１０の融着延伸部１１０を基準とする他方側１０ｂが出力側とされ、増幅用光ファイバ５５と接続される。
【００７０】
また、光ファイバカプラ１００ａにおいて、第２光ファイバ２０の融着延伸部１１０を基準とする一方側２０ａが励起光の入力側とされる。励起光源部５３の励起光伝播用の光ファイバ５３ｂは、第２光ファイバ２０の融着延伸部１１０を基準とする一方側２０ａにおいて、光ファイバカプラ１００ａと接続される。また、第２光ファイバ２０の融着延伸部１１０を基準とする他方側２０ｂが出力側とされ、励起光伝播用の光ファイバ５８と接続される。この励起光伝播用の光ファイバ５８の構成は、励起光伝播用の光ファイバ５３と同様である。
【００７１】
また、光ファイバカプラ１００ｂにおいて、第１光ファイバ１０の融着延伸部１１０を基準とする一方側１０ａが信号光の入力側とされる。そして、増幅用光ファイバ５５における光ファイバカプラ１００ａとの接続側と反対側の端部は、第１光ファイバ１０の一方側１０ａにおいて、光ファイバカプラ１００ｂと接続される。さらに、第１光ファイバ１０の融着延伸部１１０を基準とする他方側１０ｂが出力側とされ、出力部５７と接続される。従って、光ファイバカプラ１００ｂには、増幅用光ファイバ５５で増幅された信号光が入力され、出力部５７に出力される。
【００７２】
また、光ファイバカプラ１００ｂにおいて、第２光ファイバ２０の融着延伸部１１０を基準とする他方側２０ｂは、励起光の入力側とされる。そして、励起光伝播用の光ファイバ５８における光ファイバカプラ１００ａとの接続側と反対側の端部は、第２光ファイバ２０の他方側２０ｂにおいて、光ファイバカプラ１００ｂと接続される。
【００７３】
このような光ファイバ増幅器３においては、光ファイバカプラ１００ａにおいて、第２光ファイバ２０から第１光ファイバ１０に入力されなかった励起光は、励起光伝播用の光ファイバ５８を介して光ファイバカプラ１００ｂに入力される。光ファイバカプラ１００ｂに入力される励起光は、光ファイバカプラ１００ｂの第１光ファイバ１０に入力され、光ファイバカプラ１００ｂの融着延伸部１１０を基準とした第１光ファイバ２０の一方側１０ａから出力される。第１光ファイバ２０の一方側１０ａには、増幅用光ファイバ５５が接続されているため、励起光は増幅用光ファイバ５５に入力される。つまり、増幅用光ファイバ５５は、光ファイバカプラ１００ａと光ファイバカプラ１００ｂとの双方から励起光が入力される。このため、より強い励起光が増幅用光ファイバ５５に入力される。このため、増幅用光ファイバ５５において、信号光はより増幅される。
【００７４】
なお、光ファイバカプラ１００ｂにおいて、第２光ファイバ２０から第１光ファイバ１０に入力されなかった励起光は、励起光放出用の光ファイバ５６から放出される。
【００７５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、これら実施形態に限定されるものではない。
【００７６】
例えば、第１実施形態において、第１光ファイバ１０のコア部１１に希土類元素が添加され、増幅用光ファイバ５５と第１光ファイバ１０とが同じ構成とされても良い。この場合、増幅用光ファイバ５５は、第１光ファイバ１０を延長させてなる延長部分により構成されても良い。このようにすることで、光ファイバカプラ１００の第１光ファイバ１０と増幅用光ファイバ５５との間に接合部が生じないため、光の損失が抑制される。このため、信号光及び励起光の損失をより少なくすることができる。よって、より高い効率で信号光を増幅することができる。
【００７７】
さらに、上記に加えて、第１実施形態において、信号光伝播用の光ファイバ５１ｂが、増幅用光ファイバ５５と同じ構成とされても良い。この場合、信号光伝播用の光ファイバ５１ｂは、第１光ファイバ１０を増幅用光ファイバ５５とは逆側に延長した延長部分により構成されても良い。この場合、入力端から出力端まで、接合部が生じないようにすることができ、信号光の損失をさらに低減することができる。さらに、この場合、入力端から出力端まで接合部のない１本の光ファイバで構成することができるため、光ファイバ増幅器１を安価に製造することができる。
【００７８】
また、第１光ファイバ１０と増幅用光ファイバ５５とが同じ構成では無い場合において、第１光ファイバ１０と信号光伝播用の光ファイバ５１ｂとが同じ構成とされて、第１光ファイバ１０を延長してなる延長部分が信号光伝播用の光ファイバ５１ｂとされても良い。
【００７９】
同様に、第２実施形態において、第１光ファイバ３０のコア部３１に希土類元素が添加され、増幅用光ファイバ５５と第１光ファイバ３０とが同じ構成とされても良く、この場合に増幅用光ファイバ５５は、第１光ファイバ３０を延長させてなる延長部分により構成されても良い。さらに、上記に加えて、信号光伝播用の光ファイバ５１ｂが、増幅用光ファイバ５５と同じ構成とされても良く、この場合に信号光伝播用の光ファイバ５１ｂは、第１光ファイバ３０を増幅用光ファイバ５５とは逆側に延長した延長部分により構成されても良い。
【００８０】
同様に、第３実施形態において、光ファイバカプラ１００ａ、１００ｂにおける第１光ファイバ１０のコア部１１に希土類元素が添加され、増幅用光ファイバ５５と第１光ファイバ１０とが同じ構成とされても良い。この場合、増幅用光ファイバ５５は、光ファイバカプラ１００ａにおける第１光ファイバ１０を延長させてなる延長部分により構成され、さらに増幅用光ファイバ５５が延長されてなる延長部分が光ファイバカプラ１００ｂにおける第１光ファイバ１０とされても良い。
【００８１】
また、第１、第２実施形態において、第２光ファイバ２０と励起光伝播用の光ファイバ５３ｂとが同じ構成とされても良い。この場合、第２光ファイバ２０を延長させてなる延長部分が励起光伝播用の光ファイバ５３ｂとされても良い。このようにすることで、第２光ファイバ２０と励起光伝播用の光ファイバ５３ｂとの間に接合部が生じないようにすることができ、励起光の損失が抑制される。このため、より強度の強い励起光を光ファイバカプラ１００に入力することができる。よって、より高い効率で信号光を増幅することができる。
【００８２】
さらに、第１、第２実施形態においては、上記に加えて、励起光放出用の光ファイバ５６が第２光ファイバと同じ構成とされても良い。この場合、第２光ファイバ２０を励起光伝播用の光ファイバ５３ｂとは逆に延長させてなる延長部分を励起光放出用の光ファイバ５６として構成しても良い。こうすることで、第２光ファイバ２０と励起光放出用の光ファイバ５６と励起光伝播用の光ファイバ５３ｂとを接合部のない１本の光ファイバで構成することができるため、光ファイバ増幅器１を安価に製造することができる。
【００８３】
また、第３実施形態においては、光ファイバカプラ１００ａにおける第２光ファイバ２０と励起光伝播用の光ファイバ５３ｂとが同じ構成とされても良く、この場合、第２光ファイバ２０を延長させてなる延長部分が励起光伝播用の光ファイバ５３ｂとされても良い。さらに加えて、励起光伝播用の光ファイバ５８、光ファイバカプラ１００ｂにおける第２光ファイバ２０、励起光放出用の光ファイバ５６が、光ファイバカプラ１００ａにおける第２光ファイバ２０と同じ構成とされても良い。このようにすることで、励起光伝播用の光ファイバ５３ｂから励起光放出用の光ファイバ５６まで１本の光ファイバで構成でき接合部が生じないようにすることができる。
【００８４】
また、第２光ファイバ２０において、コア部２１の中心にシングルモード光が伝播可能なシングルモード用のコア部が設けられていても良い。
【００８５】
また、第２実施形態において、第１光ファイバのコア部と内側クラッドとの間、あるいは、内側クラッドと外側クラッドとの間に第３のクラッドが介在しても良い。
【００８６】
また、第３実施形態において、光ファイバカプラ１００と同様の構成である光ファイバカプラ１００ａ、１００ｂを備える構成としたが、光ファイバカプラ１００ａ、１００ｂに代えて、光ファイバカプラ２００と同様の構成の光ファイバカプラを用いても良い。
【実施例】
【００８７】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものでは無い。
【００８８】
（実施例１〜５）
始めに、融着延伸部の延伸長を固定して、融着延伸部の最小幅を変化させる場合に、第１光ファイバから漏えいする信号光が第２光ファイバに入力される比率を測定する。
【００８９】
まず、実施例１〜５に対して同じ第１光ファイバ、第２光ファイバを準備した。第１光ファイバは、コア部と、コア部を被覆する内側クラッド部と、内側クラッド部を被覆する外側クラッド部と、外側クラッド部を被覆する樹脂クラッド部とを有する。また、第２光ファイバは、コア部とコア部を被覆する樹脂クラッド部とを有する。
【００９０】
第１光ファイバのコア部は、直径を１０μｍとし、ゲルマニウムを６．８ｍｏｌ％添加した。内側クラッド部は、外径を３５μｍとし、ゲルマニウムを３．４ｍｏｌ％添加した。こうして、内側クラッド部の屈折率をコア部の屈折率よりも０．３５％低くした。外側クラッド部は、外径を１２５μｍとし、ドーパントを添加していない石英ガラスを用いた。こうして、外側クラッド部の屈折率を内側クラッド部の屈折率よりも０．３５％低くした。樹脂クラッド部は、紫外線硬化樹脂を用いて、外径を１５０μｍとして、外側クラッド部より屈折率を０．５％低くした。
【００９１】
また、第２光ファイバのコア部は、直径を１２５μｍとし、ドーパントを添加していない石英ガラスを用いた。こうして、第１光ファイバの外側クラッドと第２光ファイバのコア部とは同じ屈折率とした。樹脂クラッド部は、紫外線硬化樹脂を用いて、外径を１５０μｍとして、第２コア部より屈折率を０．６％低くした。
【００９２】
次に、実施例１〜５について、第１光ファイバの樹脂クラッド部の一部及び第２光ファイバの樹脂クラッド部の一部をそれぞれ除去し、第１光ファイバの樹脂クラッド部が除去された部分と第２光ファイバの樹脂クラッド部が除去された部分とを酸水素バーナーを用いて融着延伸して光ファイバカプラを作成した。このときの融着延伸部の長さを５ｍｍとして融着部最小幅を表１に示す値とした。
【００９３】
（比較例１〜５）
次に、比較例１〜５に対して同じ第１光ファイバ、第２光ファイバを準備した。第１光ファイバは、コア部と、コア部を被覆するクラッドのと、クラッド部を被覆する樹脂クラッド部とを有する。第２光ファイバは、実施例１と同じ光ファイバとした。
【００９４】
第１光ファイバのコア部は、直径を１０μｍとし、ゲルマニウムを６．８ｍｏｌ％添加した。クラッド部は、外径を１２５μｍとし、ドーパントを添加していない石英ガラスを用いた。こうして、クラッド部の屈折率をコア部の屈折率よりも０．７５％低くした。またこのときのクラッド部の屈折率は、第２光ファイバのコア部と同じ屈折率とした。樹脂クラッド部は、紫外線硬化樹脂を用いて、外径を１５０μｍとして、外側クラッド部より屈折率を０．５％低くした。
【００９５】
次に、比較例１〜５について、第１光ファイバの樹脂クラッド部の一部及び第２光ファイバの樹脂クラッド部の一部をそれぞれ除去し、第１光ファイバの樹脂クラッド部が除去された部分と第２光ファイバの樹脂クラッド部が除去された部分とを酸水素バーナーを用いて融着延伸して光ファイバカプラを作成した。このときの融着延伸部の長さを５ｍｍとして、融着部最小幅を表１に示す値とした。
【表１】
2010272827.tif 000003
【００９６】
次に、実施例１〜５、及び、比較例１〜５の光ファイバカプラの第１光ファイバのコア部に中心波長１０３２ｎｍで強度が１０ｍＷの信号光を入力し、第２光ファイバの第２コア部に中心波長９７５ｎｍで強度が４Ｗの励起光を入力した。このときの信号光は、第１光ファイバをシングルモード光として伝播する波長であり、励起光は、第２光ファイバと第１光ファイバをマルチモード光として伝播する波長である。
【００９７】
このときの融着延伸部において信号光が第２光ファイバに入力される比率Ｘを表１に示す。表１に示すように実施例１〜５の光ファイバカプラは、信号光が第２光ファイバに入力される比率Ｘが０．７％以下に抑制されることが確認された。また、融着延伸部の最小幅が同じ大きさの実施例と比較例を比べると、比較例１〜５は、実施例１〜５に対して、信号光が第２光ファイバに入力される比率Ｘが１０倍以上高いことが確認された。
【００９８】
（実施例６〜１０）
次に、融着延伸部の最小幅を固定して、融着延伸部の延伸長を変化させる場合に、第１光ファイバから漏えいする信号光が第２光ファイバに入力される比率を測定する。
【００９９】
実施例６〜１０について、融着延伸部の最小幅を２２５μｍとし、延伸長を表２に示す値としたこと以外は、実施例１と同様にした。
【０１００】
（比較例６〜１０）
比較例６〜１０について、融着延伸部の最小幅を２２５μｍとし、延伸長を表２に示す値としたこと以外は、比較例１と同様にした。
【表２】
2010272827.tif 000004
【０１０１】
次に実施例１と同様の信号光と励起光を実施例６〜１０及び比較例６〜１０に入力した。このときの融着延伸部において信号光が第２光ファイバに入力される比率Ｘを表２に示す。表２に示すように実施例６〜１０の光ファイバカプラは、信号光が第２光ファイバに入力される比率Ｘが０．４２％以下に抑制されることが確認された。また、融着延伸部の延伸長が同じ大きさの実施例と比較例を比べると、比較例６〜１０は、実施例６〜１０に対して、信号光が第２光ファイバに入力される比率Ｘが１０倍以上高いことが確認された。
【０１０２】
以上より、実施例１〜１０は、第１光ファイバの内側クラッド部の屈折率が外側クラッド部の屈折率よりも高く、コア部から漏えいする信号光が内側クラッド部から外側クラッド部に伝播しなかったためと考えられる。一方、比較例１〜１０は、第１光ファイバのクラッド部と第２光ファイバのコア部との屈折率差がないため、第１光ファイバのコア部から漏えいした信号光が、第２光ファイバに入力し易い構成になっていると考えられる。
【０１０３】
また、本発明の光ファイバカプラによれば、第１光ファイバのコア部から信号光が漏えいする場合に、第２光ファイバに入力されることが抑制されることが分かった。従って、本発明の光ファイバカプラを用いることにより、励起光源の損傷が抑制される光ファイバ増幅器を実現できるものと考えられる。
【０１０４】
（実施例１１）
次に、融着延伸部の延伸長を１５ｍｍ、最小幅を２００μｍとしたこと以外は実施例１と同様にして光ファイバカプラを作成した。そして、この光ファイバカプラを用いて、第１実施形態と同様の光ファイバ増幅器を作成した。このとき増幅用光ファイバとしては、長さが８ｍであり、コア部の直径が１０μｍで、クラッド部の外径が１２５μｍで、コア部には石英にアルミニウムを２．３ｍｏｌ％添加し、かつクラッド吸収率が４ｄＢ／ｍとなるようにイッテルビウムを添加したものを用い、クラッド部は、ドーパントを添加しない石英ガラスを用いた。このような光ファイバ増幅器に中心波長１０３２ｎｍで強度が１０ｍＷの信号光を入力し、励起光源から中心波長９７５ｎｍで強度が４Ｗの励起光を出力させた。この結果、出力部から強度が５５０ｍＷの信号光を出力することができ、１７ｄＢの光増幅を行うことができた。また、長時間の出力に対して、励起光源に損傷を与えることがなく、安定した出力を得ることができた。
【０１０５】
（実施例１２）
次に、実施例１１と同様の光ファイバカプラを一組と増幅用光ファイバを用意して、第３実施形態と同様の光ファイバ増幅器を作成した。この光ファイバ増幅器に対して、実施例１１と同様の信号光と励起光を入力した。この結果、出力部から強度が１０００ｍＷの信号光を出力することができた。また、長時間の出力に対して、励起光源に損傷を与えることがなく、安定した出力を得ることができた。
【０１０６】
以上より、本発明の光ファイバ増幅器よれば、励起光源に対する損傷が抑制されることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明によれば、信号光が漏えいする場合においても、励起光源に損傷を与えることを抑制することができる光ファイバカプラ、及び、それを用いる光ファイバ増幅器が提供される。
【符号の説明】
【０１０８】
１、２、３・・・光ファイバ増幅器
１０・・・第１光ファイバ
１１・・・コア部
１３・・・クラッド部
１５・・・樹脂クラッド部
２０・・・第２光ファイバ
２１・・・コア部
２５・・・樹脂クラッド部
３０・・・第１光ファイバ
３１・・・コア部
３２・・・内側クラッド部
３３・・・外側クラッド部
３５・・・樹脂クラッド部
５１・・・信号入力部
５３・・・励起光源部
５５・・・増幅用光ファイバ
５７・・・出力部
１００、１００ａ、１００ｂ、２００・・・光ファイバカプラ
１１０、２１０・・・融着延伸部
【図１】
2010272827.tif 000005
【図２】
2010272827.tif 000006
【図３】
2010272827.tif 000007
【図４】
2010272827.tif 000008
【図５】
2010272827.tif 000009
【図６】
2010272827.tif 000010
【図７】
2010272827.tif 000011
【図８】
2010272827.tif 000012