(57)【要約】【課題】  複数のコアを有していても励起光の増幅効率を向上し得る増幅用光ファイバ及び光増幅器を提供する。【解決手段】  本発明では、複数のコア５１は、第１クラッド５２の中心軸周りに、隣接するコア同士の中心軸間距離が均等となる状態で配置され、第１クラッド５２は、第１クラッド５２の中心軸を通る充実の芯層５２Ａと、芯層５２Ａ及び複数のコア５１を隙間なく包囲する外層５２Ｂとの２層構造とされる。コア５１の屈折率ｎ１は芯層５２Ａ及び外層５２Ｂの屈折率ｎ２Ａ,ｎ２Ｂよりも高く、芯層５２Ａ及び外層５２Ｂの屈折率ｎ２Ａ,ｎ２Ｂは第２クラッド５３の屈折率ｎ３よりも高く、芯層５２Ａの屈折率ｎ２Ａは外層５２Ｂの屈折率ｎ２Ｂよりも低くされる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性元素が添加される複数のコア、前記複数のコアを隙間なく包囲する第１クラッド、及び、前記第１クラッドを包囲する第２クラッドを有する増幅用光ファイバであって、
前記複数のコアは、前記第１クラッドの中心軸周りに配置され、
前記第１クラッドは、前記第１クラッドの中心軸を通る充実の芯層と、前記芯層及び前記複数のコアを隙間なく包囲する外層との２層構造とされ、
前記コアの屈折率は前記芯層及び前記外層の屈折率よりも高く、前記芯層及び前記外層の屈折率は前記第２クラッドの屈折率よりも高く、前記芯層の屈折率は前記外層の屈折率よりも低くされる
ことを特徴とする増幅用光ファイバ。
【請求項２】
前記第１クラッドの一端面において前記第１クラッドの中心軸以外が前記励起光の入射点とされる
ことを特徴とする請求項１に記載の増幅用光ファイバ。
【請求項３】
前記第１クラッドの一端面における外層領域が前記励起光の入射点とされる
ことを特徴とする請求項２に記載の増幅用光ファイバ。
【請求項４】
前記外層領域のうち、前記複数のコアよりも内側にある芯層領域以外が励起光の入射点とされる
ことを特徴とする請求項２に記載の増幅用光ファイバ。
【請求項５】
活性元素が添加される複数のコア、前記複数のコアを隙間なく包囲する第１クラッド、及び、前記第１クラッドを包囲する第２クラッドを有する増幅用光ファイバと、
前記活性元素を励起する励起光を出射する励起光源と、
通信光が入射される複数本の単芯光ファイバと、
前記複数本の単芯光ファイバのコアそれぞれに入射される通信光を、当該コアに対応付けられる前記増幅用光ファイバのコア端面に入射させるとともに、前記励起光源から出射される励起光を前記増幅用光ファイバにおける一端面の所定位置に入射させる光合成器と
を備え、
前記複数のコアは、前記第１クラッドの中心軸周りに配置され、
前記第１クラッドは、前記第１クラッドの中心軸を通る充実の芯層と、前記芯層及び前記複数のコアを隙間なく包囲する外層との２層構造とされ、
前記コアの屈折率は前記芯層及び前記外層の屈折率よりも高く、前記芯層及び前記外層の屈折率は前記第２クラッドの屈折率よりも高く、前記芯層の屈折率は前記外層の屈折率よりも低くされ、
前記光合成器は、前記第１クラッドの一端面において前記第１クラッドの中心軸以外に前記励起光を入射させる
ことを特徴とする光増幅器。
【請求項６】
前記光合成器は、前記第１クラッドの一端面における外層領域に前記励起光を入射させる
ことを特徴とする請求項５に記載の光増幅器。
【請求項７】
前記光合成器は、前記外層領域のうち、前記複数のコアよりも内側にある芯層領域以外に前記励起光を入射させる
ことを特徴とする請求項６に記載の光増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は増幅用光ファイバ及び光増幅器に関し、マルチコアファイバを伝送路として用いる場合に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
マルチコアファイバを伝送路として光通信システムを構築するためには、通信光を増幅するための光増幅器が不可欠である。一般的な光増幅器では、エルビウムが添加された光ファイバ(Erbium doped fiber;EDF)を用いることが広く知られている。一方、マルチコアＥＤＦとして下記特許文献１が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００５−５００５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１のようなマルチコアＥＤＦに励起光を入力する場合、コアごとに励起光を入力することが考えられる。しかしながらこのようにした場合、単芯のＥＤＦにおいて増幅に要する励起光量にコア数を乗算した分の励起光量が必要となり、励起光の利用効率が悪くなる。このため、励起光の増幅効率が悪化する傾向になることが課題として想定された。
【０００５】
そこで、本発明は、複数のコアを有していても励起光の増幅効率を向上し得る増幅用光ファイバ及び光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】
【０００６】
かかる課題を解決するため本発明の増幅用光ファイバは、活性元素が添加される複数のコア、前記複数のコアを隙間なく包囲する第１クラッド、及び、前記第１クラッドを包囲する第２クラッドを有し、前記複数のコアは、前記第１クラッドの中心軸周りに配置され、前記第１クラッドは、前記第１クラッドの中心軸を通る充実の芯層と、前記芯層及び前記複数のコアを隙間なく包囲する外層との２層構造とされ、前記コアの屈折率は前記芯層及び前記外層の屈折率よりも高く、前記芯層及び前記外層の屈折率は前記第２クラッドの屈折率よりも高く、前記芯層の屈折率は前記外層の屈折率よりも低くされることを特徴とする。
【０００７】
このような増幅用光ファイバによれば、前記第１クラッドの一端面において前記複数のコアよりも内側にある領域うちの前記第１クラッドの中心軸以外を励起光の入射点とすれば、第１クラッドの中心軸を励起光の入射点とする場合に比べて、コアに伝搬する励起光を増大することが本発明者らにより見出されている。したがって、各コアでの励起光密度を高めることが可能となり、この結果、複数のコアを有していても励起光の増幅効率を向上することができる。
【０００８】
なお、励起光の入射点は、上述したように第１クラッドの一端面において複数のコアよりも内側にある領域うちの第１クラッドの中心軸以外であれば良いが、前記第１クラッドの一端面における外層領域としたり、前記外層領域のうち、前記複数のコアよりも内側にある芯層領域以外とすることが好ましい。
【０００９】
このようにした場合、芯層におおむね励起光を分布させずに、コアが介在する外層に励起光を集中させることができることが本発明者らにより見出されている。したがって、各コアでの励起光密度をより一段と高めることが可能となり、この結果、増幅効率をさらに向上することができる。
【００１０】
また、本発明の光増幅器は、活性元素が添加される複数のコア、前記複数のコアを隙間なく包囲する第１クラッド、及び、前記第１クラッドを包囲する第２クラッドを有する増幅用光ファイバと、前記活性元素を励起する励起光を出射する励起光源と、通信光が入射される複数本の単芯光ファイバと、前記複数本の単芯光ファイバのコアそれぞれに入射される通信光を、当該コアに対応付けられる前記増幅用光ファイバのコア端面に入射させるとともに、前記励起光源から出射される励起光を前記増幅用光ファイバにおける一端面の所定位置に入射させる光合成器とを備え、前記複数のコアは、前記第１クラッドの中心軸周りに配置され、前記第１クラッドは、前記第１クラッドの中心軸を通る充実の芯層と、前記芯層及び前記複数のコアを隙間なく包囲する外層との２層構造とされ、前記コアの屈折率は前記芯層及び前記外層の屈折率よりも高く、前記芯層及び前記外層の屈折率は前記第２クラッドの屈折率よりも高く、前記芯層の屈折率は前記外層の屈折率よりも低くされ、前記光合成器は、前記第１クラッドの一端面において前記第１クラッドの中心軸以外に前記励起光を入射させることを特徴とする。
【００１１】
このような光増幅器によれば、第１クラッドの中心軸を励起光の入射点とする場合に比べて、コアに伝搬する励起光を増大することが本発明者らにより見出されている。したがって、各コアでの励起光密度を高めることが可能となり、この結果、複数のコアを有していても励起光の増幅効率を向上することができる。
【００１２】
前記光合成器は、前記第１クラッドの一端面における外層領域、あるいは、前記外層領域のうち、前記複数のコアよりも内側にある芯層領域以外に前記励起光を入射させることが好ましい。
【００１３】
このようにした場合、芯層におおむね励起光を分布させずに、コアが介在する外層に励起光を集中させることができることが本発明者らにより見出されている。したがって、各コアでの励起光密度をより一段と高めることが可能となり、この結果、増幅効率をさらに向上することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明によれば、複数のコアを有していても励起光の増幅効率を向上し得る増幅用光ファイバ及び光増幅器が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態における光増幅器を示す図である。
【図２】増幅用光ファイバの長手方向に垂直な断面の様子を示す図である。
【図３】第１クラッドの一端面において励起光の入射点とすべき領域の説明に供する図である。
【図４】試作ファイバの構造を図２と同じ視点で示す図である。
【図５】試作ファイバに入射すべき励起光の入射点を異ならせた場合における試作ファイバでの励起光の広がりをモニタした結果（１）を示す図である。
【図６】試作ファイバに入射すべき励起光の入射点を異ならせた場合における試作ファイバでの励起光の広がりをモニタした結果（２）を示す図である。
【図７】増幅用光ファイバにおけるクロストーク量と、カットオフ波長及び通信光の波長を考慮した場合におけるコアのモードフィールド径に対する隣接コア同士の中心軸間距離の比との関係を示すグラフである。
【図８】コア数及びコア配置が異なる増幅用光ファイバの断面の様子を例示する図である。
【図９】励起光の入射位置を複数とした場合を例示する図である。
【図１０】光合成器の構造例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（１）実施形態
本発明に好適となる実施形態について図面を用いながら詳細に説明する。
【００１７】
＜光増幅器の構成＞
図１は、本実施形態における光増幅器を示す図である。図１に示すように、本実施形態における光増幅器１は、複数本の単芯光ファイバ１０、励起光源２０、光合成器３０、光分配器４０及び増幅用光ファイバ５０を主な構成として備える。
【００１８】
単芯光ファイバ１０は、通信光を伝達するためのシングルモードファイバであり、１つのコアをクラッドで包囲した構造とされる。この単芯光ファイバ１０の本数は、増幅用光ファイバ５０におけるコアの数と同じとされる。
【００１９】
励起光源２０は、励起光を出射するものであり、例えば、半導体レーザ装置あるいはファブリペロー型やファイバリング型のファイバレーザ装置等とされる。
【００２０】
光合成器３０は、複数本の単芯光ファイバ１０のコアにそれぞれ入射される通信光を、当該コアに対応付けられる増幅用光ファイバ５０のコア端面に入射させるとともに、励起光源２０から出射される励起光を増幅用光ファイバ５０における一端面の中心に入射させるものである。
【００２１】
光分配器４０は、増幅用光ファイバ５０における複数のコアにそれぞれ入射される通信光を、当該コアに対応付けられる単芯光ファイバ１０のコア端面に出射させるものである。
【００２２】
図２は、増幅用光ファイバ５０の長手方向に垂直な断面の様子を示す図である。具体的に図２の（Ａ）は増幅用光ファイバ５０の一端面の構造を示し、図２の（Ｂ）は図２の（Ａ）におけるＸ−Ｘ線上の屈折率分布を示している。
【００２３】
図２の（Ａ）に示すように、増幅用光ファイバ５０は、複数のコア５１と、当該複数のコア５１を隙間なく包囲する第１クラッド５２と、第１クラッド５２を包囲する第２クラッド５３とを主な構成要素として備える。
【００２４】
複数のコア５１は、第１クラッド５２の中心軸ＣＡの周りに、隣接するコア同士の中心軸間距離Λが均等となる状態で配置される。この第１クラッド５２の中心軸ＣＡは、増幅用光ファイバ５０の中心軸でもある。
【００２５】
なお、図１ではコア５１が６つの場合が例示され、当該コア５１の中心軸から第１クラッド５２の中心軸ＣＡまでの距離はそれぞれ同じとされる。つまり、６つのコア５１は、第１クラッド５２の中心軸ＣＡを中心とする円周上に均等に配置される。
【００２６】
複数のコア５１にはそれぞれ活性元素が添加される。活性元素として、例えば、エルビウム(Ｅｒ)、イッテルビウム（Ｙｂ）あるいはネオジウム（Ｎｄ）等の希土類元素がある。また、希土類元素以外の活性元素として、例えば、ビスマスがある。なお、コア５１に添加される活性元素は、１種類であっても２種類以上であっても良い。
【００２７】
第１クラッド５２は、第１クラッド５２の中心軸ＣＡを通る充実の芯層５２Ａと、当該芯層５２Ａ及び各コア５１を隙間なく包囲する外層５２Ｂとの２層構造とされる。
【００２８】
図２の（Ｂ）に示すように、コア５１の屈折率ｎ１は第１クラッド５２における芯層５２Ａの屈折率ｎ２Ａ及び外層５２Ｂの屈折率ｎ２Ｂよりも高くされ、これら屈折率ｎ２Ａ及びｎ２Ｂは、第２クラッド５３の屈折率ｎ３よりも高くされる。また、芯層５２Ａの屈折率ｎ２Ａは、外層５２Ｂの屈折率ｎ２Ｂよりも低くされる。
【００２９】
図３は、第１クラッド５２の一端面において励起光の入射点とすべき領域の説明に供する図である。具体的に図３の（Ａ）は各コア５１よりも内側にある領域ＡＲを示し、図３の（Ｂ）は芯層領域ＡＲ１を示し、図３の（Ｃ）は外層領域ＡＲ２を示している。
【００３０】
図３の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、本実施形態では、第１クラッド５２の一端面において各コア５１よりも内側にある領域ＡＲ（図３の（Ａ））のうちの芯層領域ＡＲ１（図３の（Ｂ））以外が励起光の入射点とされる。
【００３１】
つまり、図３の（Ｃ）に示すように、各コア５１の内側外周面に接する円と芯層領域ＡＲ１の外周円とによって囲まれる外層領域ＡＲ２が励起光の入射点とされる。
【００３２】
第１クラッド５２及び第２クラッド５３の材料は、石英ガラスや樹脂などを挙げることができる。なお、第１クラッド５２の屈折率ｎ２と、第２クラッド５３の屈折率ｎ３との差を大きくする観点では、第１クラッド５２の材料が石英ガラスとされ、第２クラッド５３の材料が樹脂とされることが好ましい。また、第１クラッド５２の屈折率ｎ２と、第２クラッド５３の屈折率ｎ３との差を大きくする観点では、当該第２クラッド５３が複数の空孔を有するほうが好ましい。複数の空孔を有する第２クラッド５３は、例えば、複数の中空粒子を含有した樹脂等によって成形することができる。
【００３３】
本実施形態の場合、隣接するコア５１同士の中心軸間距離をΛとし、各コア５１のモードフィールド径をＭＦＤとし、カットオフ波長をλｃとし、コア５１に入射される通信光の波長をλｏｐとすると、次式
５．８≦Λ／ＭＦＤ（２λｃ／（λｃ＋λｏｐ））≦８・・・（１）
を充足する。
【００３４】
＜動作・効果＞
以上の構成の光増幅器１には、例えば、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５０．１に定義されるケーブルカットオフ波長未満となる波長の通信光が各単芯光ファイバ１０に入射される。これら単芯光ファイバ１０に入射された通信光は、光合成器３０によって増幅用光ファイバ５０の対応するコア端面に入射される。
【００３５】
一方、励起光源２０から出射される励起光は、導光用光ファイバ２１（図１）を介して光合成器３０に導光され、当該光合成器３０によって、第１クラッド５２の一端面における外層領域ＡＲ２を入射点として励起光が入射される。
【００３６】
この励起光は、増幅用光ファイバ５０における第１クラッド５２及び複数のコア５１を伝搬し、当該励起光によってコア５１に添加される活性元素が励起される。励起状態にある活性元素は、コア５１を伝搬する通信光によって誘導放出を引き起こし、当該誘導放出に起因して通信光が増幅される。
【００３７】
このようにして増幅された通信光は、光分配器４０によって単芯光ファイバ１０のコア端面に出射され、当該単芯光ファイバ１０によって後段に伝達される。
【００３８】
図４は、試作ファイバの構造を図２と同じ視点で示す図である。図４に示すように、試作ファイバ７０は、第１クラッド５２に相当するシリカガラス層７１と、第２クラッド５３に相当する低屈折率層７２とからなる。
【００３９】
このシリカガラス層７１は、第１クラッド５２と同様に、芯層７１Ａと外層７１Ｂとの２層構造とされる。なお、本試作ファイバ７０の外層７１Ｂには、本実施形態における増幅用光ファイバ５０の外層５２Ｂに介在するコア５１が省略されている。
【００４０】
このような試作ファイバ７０に入射すべき励起光の入射点を異ならせた場合における試作ファイバ７０での励起光の広がりをモニタした結果を図５及び図６に示す。
【００４１】
なお、励起光源は、中心波長を１２８０ｎｍとする１３００ｎｍ帯のＬＥＤ光源とし、当該励起光源からＧＩ(graded-index)型ファイバを介して試作ファイバ７０の一端面に励起光を入射させた。
【００４２】
図５の（Ａ）に示すように、試作ファイバ７０の一端面における中心軸を励起光の入射点とした場合、当該励起光は、シリカガラス層７１の芯層７１Ａに閉じ込められる。
【００４３】
これに対し図５の（Ｂ）に示すように、試作ファイバ７０の一端面における中心軸から２２ｎｍずらした位置を励起光の入射点とした場合、当該励起光は、シリカガラス層７１の芯層７１Ａに留まらず、外層７１Ｂにまで広がる。
【００４４】
また、図６の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、励起光の入射点が外層７１Ｂにある場合、当該励起光は、芯層７１Ａにはおおむね分布せず、外層７１Ｂに集中する。
【００４５】
図５及び図６から、芯層７１Ａの屈折率よりも高い屈折率である外層７１Ｂが励起光の入射点とされることで、当該外層７１Ｂに励起光を集中させることができることが分かる。
【００４６】
本実施形態における増幅用光ファイバ５０の場合、第１クラッド５２の構造は、図２に示したように、芯層５２Ａと、その芯層５２Ａの屈折率ｎ２Ａよりも高い屈折率ｎ２Ｂの外層５２Ｂとの２層構造とされる。そして、図３の（Ｃ）に示したように、外層領域ＡＲ２が励起光の入射点とされる。
【００４７】
このため、コア５１が介在する外層５２Ｂに励起光を集中させることができることができ、各コア５１での励起光密度を高めることが可能となる。したがって、本実施形態における増幅用光ファイバ５０によれば、複数のコアを有していても励起光の増幅効率を向上することができる。
【００４８】
なお、芯層領域ＡＲ１（図３の（Ｂ））、あるいは、芯層領域ＡＲ１（図３の（Ｂ））及び外層領域ＡＲ２（図３の（Ｃ））以外の領域が励起光の入射点とされた場合であっても、当該励起光の入射点が第１クラッド５２の中心軸ＣＡ以外でありさえすれば、第１実施形態の場合に比べて、コア５１に伝搬する励起光を増大することが確認されている。
【００４９】
また、本実施形態の増幅用光ファイバ５０では、上述したように、Λ／ＭＦＤ（２λｃ／（λｃ＋λｏｐ））が５．８以上とされる。
【００５０】
図７は、Λ／ＭＦＤ（２λｃ／（λｃ＋λｏｐ））と、クロストーク量との関係を示すグラフである。
【００５１】
このグラフ内の点は、Ｏｐｔｉｃｓ  Ｅｘｐｒｅｓｓ，Ｖｏｌ．１９，Ｉｓｓｕｅ  ２６，ｐｐ．  Ｂ１０２−Ｂ１１１  （２０１１）の文献に従ってクロストークを計算することにより得たものである。また、図７のグラフ内の破線は、上記各点に最も近い直線であり、最小２乗法によって算出したものである。さらに、図７のグラフ内の直線は、上記各点が破線の傾きを下回らないように、当該破線を平行移動したものである。なお、ＸＴは、長さ１００ｍにおけるクロストーク量を表している。
【００５２】
この図７から、Λ／ＭＦＤ（２λｃ／（λｃ＋λｏｐ））とクロストーク量ＸＴとには相関があり、当該Λ／ＭＦＤ（２λｃ／（λｃ＋λｏｐ））が５．８以上とされた場合には、通信において実質的な支障が生じないとされる−３０ｄＢよりも低減したクロストーク量ＸＴとなることが分かる。
【００５３】
なお、コア間距離Λを大きくしたりモードフィールド径ＭＦＤを小さく設計することにより、クロストークが改善されることは、定性的な傾向として知られている。（２λc/(λc+λop)）は、カットオフ波長λcが信号波長λopに近接すると１に収束することをしめしている。カットオフ波長λcが長くなると、コア５１への光の閉じ込めが強くなるため、定性的にはコア間のクロストークは改善されることが理解できる。
【００５４】
したがって、本実施形態では、クロストークに起因して通信に支障が生じることを防止することができ、この結果、クロストークを抑制しつつ通信光を増幅することができる。
【００５５】
ところで、一般的に、光ファイバは曲げられた状態で設置される場合が多い。このような状態で光ファイバが設置される場合、当該光ファイバの破断確率を低く抑えるためには、第１クラッド５２の外径が２２５μｍ以下とされることが好ましい。このことは、“Ｌａｒｇｅ−ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ−ａｒｅａ  ｔｅｎ−ｃｏｒｅ  ｆｉｂｅｒ  ｗｉｔｈ  ｃｌａｄｄｉｎｇ  ｄｉａｍｅｔｅｒ  ｏｆ  ａｂｏｕｔ  ２００  ｍａｉｋｕｒｏｍ”  Ｏｐｔｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，  Ｖｏｌ．３６  Ｉｓｓｕｅ  ２３，  ｐｐ．４６２６−４６２８（２０１１）に詳しく記載されている。
【００５６】
この点、本実施形態の増幅用光ファイバ５０では、上述したように、Λ／ＭＦＤ（２λｃ／（λｃ＋λｏｐ））が８以下とされる。
【００５７】
このようにした場合、一般に採用されるコア間距離Λ、モードフィールド径ＭＦＤ、カットオフ波長λｃおよび通信光波長λｏｐであれば、光ファイバの破断確率を低く抑えるために第１クラッドの外径を２２５μｍ以下としても、通信において実質的な支障がない程度にクロストーク量を抑えることができることが実験により分かった。
【００５８】
したがって、本実施形態では、実用上において、クロストークに起因して通信に支障が生じることを防止することができ、この結果、クロストークを抑制しつつ通信光を増幅することができる。
【００５９】
（２）他の実施形態
以上の実施形態が一例として説明された。しかしながら本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００６０】
例えば上記実施形態では、第１クラッド５２の中心軸ＣＡを基準とする円周上に６つのコア５１を配置した例が示された。しかしながら、図８に例示すように、第１クラッド５２の中心軸ＣＡを基準とする正多角形の頂点と辺上のいずれか一方又は双方に複数のコア５１が配置されていても良い。なお、図８は、第１クラッド５２の中心軸ＣＡを基準とする６角形の頂点及び辺の中心に１２つのコアを配置された例を示している。
【００６１】
また上記実施形態では、第１クラッド５２の一端面に入射すべき励起光の入射点が１つとされた。しかしながら、励起光の入射点は、図９に例示するように２以上とされていても良い。
【００６２】
すなわち図９に示すように、各コア５１の内側外周面に接する６角形と、芯層領域ＡＲ１とで囲まれる外層領域ＡＲ２のなかで、第１クラッド５２の中心軸ＣＡ周りの複数の位置を励起光の入射点とすることができる。
【００６３】
このように、第１クラッド５２の一端面における各コア５１の内側に入射すべき励起光の入射点を複数とした場合には、当該入射点が１点である場合に比べて励起効率を高めることができる。
【００６４】
なお、励起光の入射点を複数とする場合、当該入射点の数に応じた数の導光用光ファイバ２１を介して光合成器３０から入射させれば良い。
【００６５】
ところで、光合成器３０としては、例えば図１０に示すように、複数の単芯光ファイバ１０及び導光用光ファイバ２１を束ねて固定する一対のガラス部材３０Ａ及び３０Ｂが適用可能である。なお、この図１０では、１２本の単芯光ファイバ１０を外側とし、６本の導光用光ファイバ２１を内側として最も密集するように各光ファイバを束ねて固定した例が示されているが、当該最密充填構造で光ファイバを固定していなくても良い。また、この図１０では、６本の導光用光ファイバ２１の中心に、スペーサとしてダミーファイバＤＦを配置した例が示されているが、当該ダミーファイバＤＦは導光用光ファイバ２１とされても良く省略されても良い。
【００６６】
また上記実施形態では、外層５２Ｂが単一の層構造とされた。しかしながら、外層５２Ｂは複数の層構造とされていても良い。なお、外層５２Ｂを複数の層構造とする場合、コア５１が介在する層の屈折率が最も高く、当該層から離れた層ほど屈折率が低くなる層構造であることを要する。
【００６７】
また上記実施形態では、上記（１）式を充足する増幅用光ファイバ５０が適用された。しかしながら、増幅用光ファイバ５０が上記（１）式を充足することは必須となるものではない。
【実施例】
【００６８】
以下、実施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。
【００６９】
本実施例は、上記実施形態における増幅用光ファイバ５０に関して、第１クラッド５２内に励起光が集中する効果を確かめた。
【００７０】
本実施例では、第１クラッド５２の中心軸を基準とする６角形の頂点及び辺の中心に、中心軸間距離Λを３８μｍとして１２つのコア５１が配置された。これらコア５１に添加される活性元素は０．２ｗｔ％及びＥｒと２ｗｔ％のＹｂとし、屈折率調整用としてゲルマニウム（Ｇｅ）等をコア５１に含ませた。
【００７１】
また、コア５１の中心と第１クラッド５２の外周面との間の距離は３５μｍとし、第１クラッド５２に対するコア５１の比屈折率は１．１％とし、当該コア５１に入射すべき伝送波の波長λｏｐは１５５０ｎｍとした。
【００７２】
さらに、第１クラッド５２の直径は２１８μｍとし、芯層５２Ａの直径は１００μｍとし、外層５２Ｂに対する芯層５２Ａの比屈折率差は０．７％とした。
【００７３】
さらに、励起光は、直径６０μｍの導光用光ファイバ２１を介して、１．５５μｍ帯のマルチモードレーザの光とし、当該励起光の入射点は、図９に示したように、外層領域ＡＲ２において芯層５２Ａを囲む６つの位置とした。
【００７４】
このような増幅用光ファイバ５０では、図６の（Ａ）又は（Ｂ）に示したように、励起光が外層５２Ｂに集中していることが確認された。
【００７５】
なお、第１クラッド５２の断面積Ｓはおおむね３７３２１μｍ２であり、芯層５２Ａの断面積Ｓ´は７８５３μｍ２である。芯層５２Ａにはおおむね励起光が分布することがないため、本実施例において励起光が存在する領域Ｓ−Ｓ´は、２９４７２μｍ２となり、実施例２の場合（３７３２１μｍ２）と比べると、２０％程度小さくなる。したがって、励起光密度を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、光通信分野において利用可能性がある。
【符号の説明】
【００７７】
１・・・光増幅器
１０・・・単芯光ファイバ
２０・・・励起光源
３０・・・光合成器
４０・・・光分配器
５０・・・増幅用光ファイバ
５１・・・コア
５２，６２・・・第１クラッド
６２Ａ・・・芯層
６２Ｂ・・・外層
５３・・・第２クラッド
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図５】
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【図６】
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