(57)【要約】【課題】  希土類添加光ファイバのクラッド部に励起光を効率よく導入可能なファイバ構造等を提供する。【解決手段】  光ファイバ接続構造１は、マルチコアＥＤＦ５と、マルチコアＥＤＦ導入用ファイバ構造１０の接続構造である。マルチコアＥＤＦ導入用ファイバ構造１０は、信号光を導入する側のマルチコアファイバ３と、励起光を導入するテーパファイバ７が、キャピラリ１１に保持されて構成される。テーパファイバ７、屈折率傾斜光ファイバ２７により形成される。屈折率傾斜光ファイバ２７は、外周側から中心に向かって徐々に屈折率が変化し、中心が最も高い屈折率となる。光ファイバ素線２５からテーパファイバ７に励起光を導入すると、励起光は、屈折率傾斜光ファイバ２７の中心に集められて伝播する。この結果、屈折率傾斜光ファイバ２７の縮径した先端から、マルチコアＥＤＦ５のクラッド２３に効率よく励起光を導入することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
希土類添加マルチコアファイバへ励起光を導入することが可能なファイバ構造であって、
信号光用光ファイバと、励起光用光ファイバと、を具備し、
前記励起光用光ファイバは、端部に行くにつれて径が小さくなるテーパ部を有するテーパファイバであり、
少なくとも前記テーパ部の外周面には、漏れ光防止被覆膜が被覆されることを特徴とするファイバ構造。
【請求項２】
希土類添加マルチコアファイバへ励起光を導入することが可能なファイバ構造であって、
信号光用光ファイバと、励起光用光ファイバと、を具備し、
前記励起光用光ファイバは、屈折率傾斜光ファイバであり、端部に行くにつれて径が小さくなるテーパ部を有するテーパファイバであることを特徴とするファイバ構造。
【請求項３】
前記屈折率傾斜光ファイバは、ステップインデックス型のマルチモード光ファイバと接続され、前記マルチモード光ファイバから前記屈折率傾斜光ファイバに励起光が導入されることを特徴とする請求項２記載のファイバ構造。
【請求項４】
前記信号光用光ファイバは、複数の光ファイバ素線がバンドルされた光ファイババンドル構造であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のファイバ構造。
【請求項５】
前記信号光用光ファイバは、マルチコアファイバであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のファイバ構造。
【請求項６】
前記励起光用光ファイバは、前記光ファイババンドル構造の中央に配置され、
前記励起光用光ファイバは、信号光用の前記光ファイバ素線よりも太径のマルチモードファイバであり、前記励起光用光ファイバの外周に、前記光ファイバ素線が略等ピッチで最密配置されることを特徴とする請求項４記載のファイバ構造。
【請求項７】
前記漏れ光防止被覆膜は、少なくとも１層の金属で構成されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のファイバ構造。
【請求項８】
前記漏れ光防止被覆膜は、金、銀、銅のいずれか、またはこれらの合金で構成されることを特徴とする請求項７記載のファイバ構造。
【請求項９】
前記漏れ光防止被覆膜は、少なくとも１層の誘電体で構成されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のファイバ構造。
【請求項１０】
前記励起光用光ファイバの少なくとも前記テーパ部の外周面には、蒸着、スパッタリングまたはめっきにより形成された漏れ光防止被覆膜が設けられることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載のファイバ構造。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載のファイバ構造を有し、
前記信号光用光ファイバのコアと接続対象の希土類添加マルチコアファイバのコアとが光接続し、
前記励起光用光ファイバが、前記希土類添加マルチコアファイバのクラッド範囲に内包されるように、前記励起光用光ファイバと前記希土類添加マルチコアファイバとが接続されることを特徴とする光ファイバ接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、希土類添加マルチコアファイバへ励起光を導入することが可能なファイバ構造等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の光通信におけるトラフィックの急増により、現状で用いられているシングルコアの光ファイバにおいて伝送容量の限界が近づいている。そこで、さらに通信容量を拡大する手段として、一本のファイバに複数のコアが形成されたマルチコアファイバが提案されている。マルチコアファイバを用いることで、光ファイバの敷設コストを抑え、伝送容量の拡大が可能となる。
【０００３】
マルチコアファイバによる伝送路を実現するためには、マルチコアファイバに対応した光ファイバ増幅器が必要となる。光ファイバ増幅器は、例えば、エルビウムなどの希土類がドープされた光ファイバが用いられる。このような希土類添加光ファイバに励起光を入射することで、光を増幅することが可能となる。
【０００４】
光ファイバ増幅器としては、励起光をコアに入射するコア励起と、励起光をクラッドに入射するクラッド励起とがある。ここで、マルチコアファイバに対しては、クラッド励起を採用することで、コア数と同数の励起光源が不要となり、消費電力を抑制することができる。したがって、光ファイバ増幅器を構成するマルチコアファイバのクラッドに励起光を入射する方法が求められる。
【０００５】
このような、光ファイバ増幅器としては、クラッド内に複数のコアが配置され、クラッドに光増幅材料が添加されたマルチコアファイバに励起光が注入されるようにした光ファイバ一括増幅器がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１２５９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のような構成は、「合波器」を用いて励起光をマルチコアファイバに導入しようとするものであるが、効率良くマルチコアファイバに励起光を導入するための具体的な構成については記載されていない。したがって、クラッドに効率良く励起光を導入する手段が望まれている。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、希土類添加光ファイバのクラッド部に励起光を効率よく導入可能なファイバ構造等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】
前述した目的を達成するため、第１の発明は、希土類添加マルチコアファイバへ励起光を導入することが可能なファイバ構造であって、信号光用光ファイバと、励起光用光ファイバと、を具備し、前記励起光用光ファイバは、端部に行くにつれて径が小さくなるテーパ部を有するテーパファイバであり、少なくとも前記テーパ部の外周面には、漏れ光防止被覆膜が被覆されることを特徴とするファイバ構造である。
【００１０】
また、第１の発明は、希土類添加マルチコアファイバへ励起光を導入することが可能なファイバ構造であって、信号光用光ファイバと、励起光用光ファイバと、を具備し、前記励起光用光ファイバは、屈折率傾斜光ファイバであり、端部に行くにつれて径が小さくなるテーパ部を有するテーパファイバであることを特徴とするファイバ構造である。
【００１１】
前記屈折率傾斜光ファイバは、ステップインデックス型のマルチモード光ファイバと接続され、前記マルチモード光ファイバから前記屈折率傾斜光ファイバに励起光が導入されてもよい。
【００１２】
前記信号光用光ファイバは、複数の光ファイバ素線がバンドルされた光ファイババンドル構造であってもよい。または、前記信号光用光ファイバは、マルチコアファイバであってもよい。
【００１３】
前記励起光用光ファイバは、前記光ファイババンドル構造の中央に配置され、
前記励起光用光ファイバは、信号光用の前記光ファイバ素線よりも太径のマルチモードファイバであり、前記励起光用光ファイバの外周に、前記光ファイバ素線が略等ピッチで最密配置されてもよい。
【００１４】
前記漏れ光防止被覆膜は、少なくとも１層の金属で構成されてもよい。この場合、前記漏れ光防止被覆膜は、金、銀、銅のいずれか、またはこれらの合金で構成されることが望ましい。また、前記漏れ光防止被覆膜は、少なくとも１層の誘電体で構成されてもよい。前記励起光用光ファイバの少なくとも前記テーパ部の外周面には、蒸着、スパッタリングまたはめっきにより形成された漏れ光防止被覆膜が設けられてもよい。
【００１５】
第１の発明によれば、励起光用光ファイバがテーパファイバであるため、励起光用光ファイバの先端（希土類添加マルチコアファイバとの対向面）を細径化することができる。したがって、希土類添加マルチコアファイバを過剰に大径化することなく、励起光用光ファイバを希土類添加マルチコアファイバのクラッドに内包させることができる。
【００１６】
この際、テーパ部の外周面に漏れ光防止被覆膜を設けることで、テーパ部からの漏れ光を抑制することができる。また、励起光用光ファイバが屈折率傾斜光ファイバであれば、光を中央に集めることができるため、テーパ部からの光の漏れを抑制することができる。なお、屈折率傾斜光ファイバを用いる場合であっても、テーパ部の外周面に漏れ光防止被覆膜を設けることで、テーパ部からの漏れ光をさらに抑制することができる。
【００１７】
この場合、漏れ光防止被覆膜を蒸着、スパッタリングまたはめっきで形成することで、漏れ光防止被覆膜の形成が容易である。また、漏れ光防止被覆膜を、少なくとも１層の金属で構成することで、漏れ光や光の吸収を抑制することができる。特に、漏れ光防止被覆膜を、金、銀、銅のいずれかまたはこれらの合金で構成することで、高い反射率により、漏れ光や光の吸収を抑制することができる。また、金属に代えて、少なくとも１層の誘電体で構成しても、漏れ光や光の吸収を抑制することができる。
【００１８】
また、励起光用光ファイバに屈折率傾斜光ファイバを用いる場合には、励起光用光ファイバにステップインデックス型のマルチモード光ファイバを接続することで、マルチモード光ファイバから、大パワーの光を励起光用光ファイバに導入することができる。このため、希土類添加マルチコアファイバのクラッドに、より大きなパワーの励起光を導入することができる。
【００１９】
また、信号光用光ファイバが、複数の光ファイバ素線がバンドルされた光ファイババンドル構造であれば、信号光用光ファイバの配置の自由度が高く、信号光用光ファイバへの信号光の導入も容易である。
【００２０】
また、信号光用光ファイバがマルチコアファイバであれば、構造が簡易であり、光ファイバ素線をバンドルする必要がない。
【００２１】
また、信号光用光ファイバが、光ファイババンドル構造である場合には、励起光用光ファイバを光ファイバのバンドル構造の中央に配置し、励起光用光ファイバを、信号光用の光ファイバ素線よりも太径のマルチモードファイバとすることで、光ファイババンドル構造とエルビウム添加マルチコアファイバの中心を偏心させることなく信号光用光ファイバを所定ピッチで配置することができる。また、大きなパワーの励起光をエルビウム添加マルチコアファイバの中心近傍に導入することができる。
【００２２】
第２の発明は、第１の発明にかかるファイバ構造を有し、前記信号光用光ファイバのコアと接続対象の希土類添加マルチコアファイバのコアとが光接続し、前記励起光用光ファイバが、前記希土類添加マルチコアファイバのクラッド範囲に内包されるように、前記励起光用光ファイバと前記希土類添加マルチコアファイバとが接続されることを特徴とする光ファイバ接続構造である。
【００２３】
第２の発明によれば、励起光の漏れ光を抑制し、効率よく希土類添加マルチコアのクラッドに励起光を導入可能な光ファイバ接続構造を得ることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、希土類添加光ファイバのクラッド部に励起光を効率よく導入可能なファイバ構造等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】光ファイバ接続構造１を示す図。
【図２】光ファイバ接続構造１を示す断面図であり、（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線断面図。
【図３】（ａ）〜（ｂ）は屈折率傾斜光ファイバ２７と光ファイバ素線２５とを接合し、テーパ形状にする工程を示す図。
【図４】（ａ）は、屈折率傾斜光ファイバ２７の外周面に金属被覆２９を形成した状態を示す図、（ｂ）は、光ファイバ素線２７ａの外周面に金属被覆２９を形成した状態を示す図。
【図５】（ａ）は、バンドル構造３１を示す断面図、（ｂ）は、マルチコアＥＤＦ５を示す断面図。
【図６】（ａ）は、バンドル構造３１ａを示す断面図、（ｂ）は、マルチコアＥＤＦ５ａを示す断面図。
【図７】（ａ）は光ファイバ接続構造１ａを示す図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、光ファイバ接続構造１について説明する。図１は光ファイバ接続構造１の平面図、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線断面図である。光ファイバ接続構造１は、マルチコアＥＤＦ５（エルビウム添加マルチコアファイバ）と、マルチコアＥＤＦ導入用ファイバ構造１０の接続構造である。マルチコアＥＤＦ導入用ファイバ構造１０は、信号光を導入するマルチコアファイバ３と、励起光を導入するテーパファイバ７が、キャピラリ１１に保持されて構成される。なお、以下の説明では、エルビウムが添加される例を示すが、他の希土類元素を添加してもよい。
【００２７】
図２（ａ）に示すように、マルチコアファイバ３は、複数のコア１５が所定の間隔で配置され、周囲をクラッド１７で覆われたファイバである。例えば、全部で７つのコア１５は、マルチコアファイバ３の中心と、その周囲に正六角形の各頂点位置に配置される。すなわち、中心のコア１５と周囲の６つのコア１５とは全て一定の間隔となる。また、６つのコア１５において、隣り合う互いのコア１５同士の間隔も同一となる。コア１５は、信号光の導波路となる。なお、コア１５の配置は、図示した例には限られない。
【００２８】
キャピラリ１１には、マルチコアファイバ３とともに、テーパファイバ７が保持される。テーパファイバ７は、先端（マルチコアＥＤＦ５との対向面側）に行くにつれて径が細くなるテーパ部を有する光ファイバである。なお、図１に示すように、テーパ部はキャピラリ１１の外部に形成されてもよく、キャピラリ１１内に配置されてもよい。テーパファイバ７の詳細は後述する。
【００２９】
キャピラリ１１の孔は、偏心している。したがって、マルチコアファイバ３とテーパファイバ７とを挿入した状態で、マルチコアファイバ３の中心がキャピラリ１１外周面の中心にくるようにマルチコアファイバ３とテーパファイバ７とが配置される。この状態で、接着剤１９によって、マルチコアファイバ３とテーパファイバ７とがキャピラリ１１に固定される。なお、接着剤１９としては、マルチコアファイバ３とテーパファイバ７とを固定できれば、ゾルゲルガラスや水ガラスを用いてもよい。
【００３０】
図２（ｂ）に示すように、マルチコアＥＤＦ５はキャピラリ９で保持される。マルチコアＥＤＦ５は、エルビウムが添加された複数のコア２１が所定の間隔で配置され、周囲をクラッド２３で覆われたファイバである。例えば、全部で７つのコア２１は、マルチコアＥＤＦ５の中心と、その周囲に正六角形の各頂点位置に配置される。すなわち、中心のコア２１と周囲の６つのコア２１とは全て一定の間隔となる。また、６つのコア２１において、隣り合う互いのコア２１同士の間隔も同一となる。
【００３１】
なお、コア１５の配置と、コア２１の配置は、互いに対応する。ここで、コア２１のピッチは例えば４０〜５０μｍ程度である。マルチコアＥＤＦ５のクラッド２３の外径は、マルチコアファイバ３を中心としたテーパファイバ７を含む外接円の外径よりも大きい。したがって、テーパファイバ７の端面は、マルチコアファイバ３のクラッド２３に内包される。
【００３２】
マルチコアＥＤＦ５のクラッド２３の外周面には、必要に応じて被覆部１３が形成される。被覆部１３は、マルチコアＥＤＦ５のクラッド２３を構成する材質の屈折率よりも低い屈折率を有する材質からなる。例えば、紫外線硬化樹脂に対し、フッ素が添加されて屈折率が調整される。
【００３３】
なお、マルチコアＥＤＦ５およびマルチコアファイバ３は例えば石英ガラス製である。また、本実施例では、マルチコアＥＤＦ５として、中心コアの外周に６つのコアを有する全７つのコアで構成される最密配置の例について説明するが、その外周にさらに１２のコアを形成して最密配置とすることもできる。この場合には、マルチコアファイバ３のコア１５の個数をコア２１と同数とすればよい。すなわち、本発明では、コアの個数や配置は限定されない。
【００３４】
マルチコアファイバ３の端面とマルチコアＥＤＦ５の端面は互いに研磨されて対向して配置される。この際、それぞれのコア２１とコア１５とが光接続する位置で対向する。また、テーパファイバ７は、クラッド２３と光接続する。
【００３５】
なお、マルチコアファイバ３とマルチコアＥＤＦ５とは、接着または融着によって接続される。また、キャピラリ１１とキャピラリ９とが接合される。
【００３６】
マルチコアファイバ３のコア１５には、信号光が導入される。したがって、コア１５と光接続されるコア２１には、信号光が導入される。一方、テーパファイバ７には、励起光が導入される。したがって、クラッド２３には、励起光が導入される。
【００３７】
エルビウムが添加されたマルチコアＥＤＦ５のクラッド２３に励起光を導入することで、コア２１内の信号光を増幅することができる。すなわち、励起光によってコア２１におけるエルビウムイオンのエネルギー準位を励起状態とすることができる。この状態で信号光をコア２１に導入することで、励起状態のエルビウムイオンは誘導放出を起こし、信号光の強度が増幅される。
【００３８】
なお、励起光はシングルモードであってもよく、マルチモードであってもよいが、マルチモードの方が、コア径を大きくすることができ、高パワーであるためより望ましい。以下、励起光がマルチモードである例を説明する。
【００３９】
図３は、テーパファイバ７を形成する工程を示す図である。本実施形態では、テーパファイバ７は、屈折率傾斜光ファイバ２７により形成される。屈折率傾斜光ファイバ２７は、図３（ａ）のＣに示すように、外周側から中心に向かって徐々に屈折率が変化し、中心が最も高い屈折率となる。なお、屈折率傾斜光ファイバ２７としては、なだらかに屈折率が変化するものに限られず、屈折率の変化を多段（例えば２段以上）として、概ね図３（ａ）に示すように、多段の階段状に中心に向かって屈折率が上昇するように構成してもよい。
【００４０】
屈折率傾斜光ファイバ２７の後端面（マルチコアＥＤＦ５との対向面とは逆側）には、光ファイバ素線２５が接続される。光ファイバ素線２５は、ステップインデックス型のマルチモード光ファイバである。図中の点線は、光ファイバ素線２５のコア１５ａとクラッド１７ａの境界を示す。図３（ｂ）に示すように、光ファイバ素線２５と屈折率傾斜光ファイバ２７とは、接着または融着により接続される。
【００４１】
次に、図３（ｃ）に示すように、屈折率傾斜光ファイバ２７の先端側を縮径する。すなわち、先端に行くにつれて外径が徐々に小さくなるようにテーパ部が形成される。このようにしてテーパファイバ７が形成される。
【００４２】
光ファイバ素線２５からテーパファイバ７に励起光を導入すると、励起光は、屈折率傾斜光ファイバ２７の断面中心に集められて伝播する。したがって、テーパ部においても、励起光がテーパファイバ７の中心に集められるため、テーパ部から励起光が外部に光が漏れることを抑制することができる。この結果、屈折率傾斜光ファイバ２７を縮径した先端から、マルチコアＥＤＦ５のクラッド２３に効率よく励起光を導入することができる。なお、屈折率傾斜光ファイバ２７に直接励起光を導入可能であれば、必ずしも光ファイバ素線２５と接続しなくてもよい。
【００４３】
また、図４（ａ）に示すテーパファイバ７ａのように、少なくともテーパ部を含む屈折率傾斜光ファイバ２７の外周面に、漏れ光防止被覆膜である金属被覆２９を形成してもよい。金属被覆２９としては、反射率の高い金、銀、銅のいずれかまたはこれらの合金などを用いることが望ましい。また、金属被覆２９の製法は特に限定されないが、例えば、蒸着、スパッタリング、めっき等により形成すればよい。また、金属被覆２９に代えて、誘電体被膜を形成してもよい。また、それらを複数層に形成してもよい。
【００４４】
また、屈折率傾斜光ファイバ２７などのガラスファイバの外周に金属被覆２９を直接形成すると、金属被覆２９と屈折率傾斜光ファイバ２７との密着性が問題となる場合がある。例えば、テーパファイバ７ａの屈曲時などに、金属被覆２９が屈折率傾斜光ファイバ２７の表面から剥がれる恐れがある。このため、金属被覆２９と屈折率傾斜光ファイバ２７の間に、両者の密着性を高めるためのバッファー層を設けてもよい。バッファー層としては、金属被覆２９と屈折率傾斜光ファイバ２７の両者に対して密着性に優れるＴｉ、Ｎｉなどを用いることができる。
【００４５】
このように、テーパ部に金属被覆２９を形成することで、テーパ部からの光漏れをより確実に抑制することができる。なお、テーパファイバ７において、最も光が漏れる可能性が高い部位はテーパ部であるため、金属被覆２９は、少なくともテーパ部の外周面に形成すればよいが、他の部位を含む屈折率傾斜光ファイバ２７の外周面全体に形成してもよい。なお、光ファイバ素線２５に対しては、金属被覆２９を形成しなくてもよい。
【００４６】
また、本発明では、テーパファイバとして必ずしも屈折率傾斜光ファイバ２７を用いなくてもよい。例えば、図４（ｂ）に示したテーパファイバ７ｂのように、光ファイバ素線２７ａに直接テーパ部を形成してもよい。光ファイバ素線２７ａは、例えばステップインデックス型のマルチモード光ファイバである。光ファイバ素線２５ａの先端側を縮径することで、テーパ部が形成される。なお、図中の点線は、光ファイバ素線２５のコア１５ａとクラッド１７ａの境界を示し、延伸部もコア１５ａとクラッド１７ａ間の界面が保持され、同様な屈折率差が保持される。この場合には、テーパ部からの漏れ光を抑制するため、少なくともテーパ部の外周面に金属被覆２９が形成される。このように、励起光導入用光ファイバとして、先端側に行くにつれて外径が縮径されるテーパ部を有するテーパファイバを用いれば、その態様は特に限定されない。以下の説明では、テーパファイバ７を用いた例について説明する。
【００４７】
マルチコアファイバ３のコア１５に励起光を導入する方法としては、ファイババンドルを用いることができる。この場合、コア１５のそれぞれの配置に対応するように束ねられた複数の光ファイバからなるファイババンドルを作成し、束ねられた側の端面を略平坦に研磨して、これをマルチコアファイバ３の端面に接続して行うことができる。
【００４８】
具体的には、各コア１５のコアピッチにほぼ一致した直径を有する７本のシングルモード光ファイバが正六角形状に密に束ねられ、当該シングルモード光ファイバのそれぞれのコアがコア１５に対応するよう配置される。当該バンドルされた複数の光ファイバには信号光が導入される。また、同様に、テーパファイバ７には励起光が導入される。
【００４９】
以上により、マルチコアファイバ３のコア１５と、マルチコアＥＤＦ５のコア２１とを光接続した状態で、マルチコアＥＤＦ５のクラッド２３にテーパファイバ７から励起光を導入することができる。したがって、コア２１の信号光を増幅する光増幅器として機能させることができる。
【００５０】
以上、本実施の形態によれば、マルチコアＥＤＦ５のクラッド２３に対して、確実に励起光を導入することができる。したがって、マルチコアＥＤＦ５において、信号光を増幅することができる。この際、テーパファイバ７が用いられることで、マルチコアＥＤＦ５の外径を大きくすることなく、クラッド２３にテーパファイバ７の先端を内包させることができる。
【００５１】
また、テーパファイバ７に屈折率傾斜光ファイバ２７を用いることで、テーパ部から光漏れを抑制することができる。また、金属被覆２９を形成することで、テーパ部からの光漏れを抑制することができる。また、金属被覆に代えて誘電体被覆膜を形成しても同様の効果を得ることができる。
【００５２】
また、金属被覆２９が蒸着やスパッタリング、めっき等で形成されるため、製造性に優れる。また、金属被覆２９として、金、銀、銅のいずれかまたはこれらの合金を用いることで、高い反射率により、光の吸収や漏れを抑制することができる。この際、金属被覆２９の下地にバッファー層を設けることで、金属被覆２９の密着性を高めることができる。
【００５３】
次に、第２の実施形態について説明する。図５は、第２の実施形態にかかる光ファイバ構造を示す断面図であり、図２に対応する図である。なお、以下の実施形態において、光ファイバ接続構造１と同様の機能を奏する構成については、図１〜図４と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００５４】
第２の実施形態では、図５（ａ）に示すように、信号光導入用の光ファイバとして、マルチコアファイバ３に代えて、バンドル構造３１が用いられる。バンドル構造３１は、複数の光ファイバ素線３３が最密配置で集合される。
【００５５】
例えば、図５（ａ）に示すように、中央に１本の光ファイバ素線３３が配置され、その周囲に６本の光ファイバ素線３３が配置される。なお、光ファイバ素線３３の内側がコア１５ｂであり、その外周がクラッド１７ｂである。このように、それぞれの光ファイバ素線３３のコア１５ｂは全て等間隔で配置される。最密配置のバンドル構造３１とすることによって、マルチコアＥＤＦ５の複数のコア２１との光接続が容易になる。
【００５６】
テーパファイバ７は、バンドル構造３１の外周部における隣り合う光ファイバ素線３３の間に配置される。バンドル構造３１とテーパファイバ７は、キャピラリ１１に接着剤１９によって固定される。なお、バンドル構造３１の光ファイバ素線３３の本数やテーパファイバ７の配置は、図示した例に限られない。接続対象となるマルチコアＥＤＦ５の設計等に合わせて配置すればよい。
【００５７】
このように、信号光導入用の光ファイバとしてバンドル構造３１を用いても、各光ファイバ素線３３とマルチコアＥＤＦ５のコア２１とを光接続することで、コア２１に信号光を導入することができる。また、テーパファイバ７は、クラッド２３に内包されるため、クラッド２３に励起光を導入することができる。
【００５８】
第２の実施の形態によれば、光ファイバ接続構造１と同様の効果を得ることができる。また、信号光導入用の光ファイバとしてバンドル構造３１が用いられるため、各光ファイバ素線３３への信号光の導入が容易である。
【００５９】
次に、第３の実施の形態について説明する。図６は、第３の実施形態にかかる光ファイバ構造を示す断面図であり、図２に対応する図である。なお、図６においてキャピラリの図示を省略する。第３の実施形態では、図６（ａ）に示すように、信号光導入用の光ファイバとして、バンドル構造３１ａが用いられる。バンドル構造３１ａは、中央にテーパファイバ７ａが配置され、その外周に複数の光ファイバ素線３３が最密配置で集合される。
【００６０】
ここで、テーパファイバ７ａの外径（縮径後の外径）は、光ファイバ素線３３の外径よりも大きい。例えば、図６（ａ）に示すように、中央に１本のテーパファイバ７ａが配置され、その周囲に７本の光ファイバ素線３３が配置される。したがって、それぞれの光ファイバ素線３３のコアは全て等間隔で配置される。このように、光ファイバ素線３３のコア１５ｂを等間隔とすることによって、マルチコアＥＤＦ５の複数のコア２１との光接続が容易になる。
【００６１】
マルチコアＥＤＦ５ａは、バンドル構造３１ａの光ファイバ素線３３の各コア１５ｂに対応する位置に、コア２１が設けられる。すなわち、マルチコアＥＤＦ５ａの中心部には、コア２１は設けられず、クラッド２３となる。
【００６２】
このように、信号光導入用の光ファイバとしてバンドル構造３１ａを用いても、各光ファイバ素線３３のコア１５ｂとマルチコアＥＤＦ５のコア２１とを光接続することで、コア２１に信号光を導入することができる。また、テーパファイバ７ａのコア１５ａから、クラッド２３の中心部に励起光を導入することができる。
【００６３】
なお、テーパファイバ７ａの外径と光ファイバ素線３３の外径は、図示した例には限られない。ここで、中央にテーパファイバ７ａを配置し、周囲にｎ個の光ファイバ素線３３を等間隔で配列するバンドル構造としては、中心のテーパファイバ７ａの半径をＲとし、周囲に配置される光ファイバ素線３３の半径をｒとすると、下式で与えられる。
【００６４】
【数１】
2014192466.tif 000003
【００６５】
このような関係になるように、中心のテーパファイバ７ａと周囲の光ファイバ素線３３の半径を決定する事で、前述のようなマルチコアＥＤＦ５ａと接続可能なバンドル構造を得ることが可能となる。なお、本実施例では、励起光の漏れを確実に抑制するために、テーパファイバ７ａを用いる例を示したが、テーパファイバ７、７ｂを用いてもよい。
【００６６】
第３の実施の形態によれば、光ファイバ接続構造１と同様の効果を得ることができる。また、径の大きなテーパファイバ７ａを用いることで、より大きなパワーの励起光をクラッド２３に導入することができる。また、励起光をクラッド２３の中心に導入することで、各コア２１に導入される信号光に対して、均一な増幅効果を得ることができる。
【００６７】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６８】
例えば、図１に示した光ファイバ接続構造１では、マルチコアＥＤＦ５の外周には被覆部１３が設けられ、キャピラリ９と被覆部１３とが接する例を示したが、本発明はこれに限られない。図７（ａ）は、光ファイバ接続構造１ａを示す図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。光ファイバ接続構造１ａは、光ファイバ接続構造１とほぼ同様の構成であるが、キャピラリ９の内部に位置するマルチコアＥＤＦ５の外周面の被覆部１３が除去される。マルチコアＥＤＦ５とキャピラリ９の内面とは接着剤１４で接着される。接着剤１４は、マルチコアＥＤＦ５のクラッド２３よりも屈折率が低い。このため、クラッド２３を伝達する光が、キャピラリ９に漏れることが抑制される。このように、マルチコアＥＤＦ５とキャピラリ９とは、被覆部１３を除去して接着剤１４によって接着してもよい。
【００６９】
なお、マルチコアＥＤＦ５が挿通されるキャピラリ９の孔は、図中右端部、被覆部１３が挿入される付近において、図中右に向かってその内径が拡径するようなテーパ部を有するようにしてもよい(図示せず)。すなわち、マルチコアＥＤＦ５の挿入側が拡径されるように、断面において孔にテーパ部を形成してもよい。このようにすることで、マルチコアＥＤＦ５をキャピラリ９に挿入固定しやすくすることができる。
同様に、マルチコアファイバ３もしくはテーパファイバ７が挿通されるキャピラリ１１の孔は、図中左端部近傍において、図中左に向かってその内径が拡径するようなテーパ部を有するようにしてもよい(図示せず)。すなわち、マルチコアファイバ３もしくはテーパファイバ７の挿入側が拡径されるように、断面において孔にテーパ部を形成してもよい。このようにすることで、マルチコアファイバ３もしくはテーパファイバ７をキャピラリ１１に挿入固定しやすくすることができる。
【符号の説明】
【００７０】
１、１ａ………光ファイバ接続構造
３………マルチコアファイバ
５、５ａ………マルチコアＥＤＦ
７、７ａ、７ｂ………テーパファイバ
９………キャピラリ
１０………マルチコアＥＤＦ導入用ファイバ構造
１１………キャピラリ
１３………被覆部
１４………接着剤
１５、１５ａ、１５ｂ………コア
１７、１７ａ、１７ｂ………クラッド
１９………接着剤
２１………コア
２３………クラッド
２５、２５ａ、２７ａ………光ファイバ素線
２７………屈折率傾斜光ファイバ
２９………金属被覆
３１、３１ａ………バンドル構造
３３………光ファイバ素線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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