(57)【要約】【課題】コンパクトで経済的かつ高い効率での光増幅を行うことが可能なマルチコア光増幅用ファイバを提供する。【解決手段】信号コア１２がファイバ１０の中心から偏心した位置に同心状に配置され、信号コア１２で囲まれたファイバ１０の中心近傍がクラッド層１１からなる励起光を供給する励起光供給領域１４となるように構成されるとともに、信号コア１２の外周にはクラッド層１１よりも屈折率が低いトレンチ１３が形成され、励起波長に対する信号コア１２側の等価屈折率と、励起波長に対する励起光供給領域１４の等価屈折率とが一致するように、信号コア１２側または励起光供給領域１４のいずれかまたは両方の等価屈折率が調整され、励起光供給領域１４に入力した励起光パワーをモード結合による共振を利用して信号コア１２側が吸収するようにして光増幅を行うマルチコア光増幅用光ファイバとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光を増幅するための増幅媒体が添加された少なくとも３本の信号コア、および、当該信号コアを覆うクラッド層を有するマルチコアファイバからなり、
前記信号コアは前記マルチコアファイバの中心から偏心した位置に同心状に配置されるようにして、前記信号コアで囲まれた前記マルチコアファイバの中心近傍がクラッド層からなる励起光を供給するための励起光供給領域となるように構成されるとともに、前記各信号コアの外周にはクラッド層よりも屈折率が低いトレンチが形成された構造を有するマルチコア光増幅用光ファイバであって、
前記信号コアの増幅媒体によって定まる励起波長に対する前記トレンチと前記信号コアとに基づく信号コア側の等価屈折率と、前記励起波長に対する前記励起光供給領域の等価屈折率とが一致するように、信号コア側または励起光供給領域のいずれかまたは両方の等価屈折率が調整され、
前記励起光供給領域に入力した励起光パワーをモード結合による共振を利用して信号コア側が吸収するようにして光増幅を行うことを特徴とするマルチコア光増幅用光ファイバ。
【請求項２】
前記信号コア側または前記励起光供給領域の等価屈折率は、前記信号コアまたは前記トレンチまたは前記励起光供給領域への等価屈折率を増減させる添加物の添加により調整される請求項１に記載のマルチコア光増幅用光ファイバ。
【請求項３】
前記信号コア側の等価屈折率は、トレンチの径方向の幅により調整される請求項１に記載のマルチコア光増幅用光ファイバ。
【請求項４】
前記信号コアの増幅媒体が希土類元素である請求項１〜請求項３のいずれかに記載のマルチコア光増幅用光ファイバ。
【請求項５】
前記励起光供給領域を、当該励起光供給領域より外側のクラッド層よりも高い屈折率になるように調整した請求項１〜請求項４のいずれかに記載のマルチコア光増幅用ファイバ。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載のマルチコア光増幅用光ファイバと、前記マルチコア光増幅用光ファイバの励起光供給領域に前記励起波長の励起光を照射する励起光源とを備えた光増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファイバ内で光増幅を行う光増幅用光ファイバに関し、さらに詳細には、光信号を伝送するための信号コアが複数本設けられたマルチコアファイバを用いたマルチコア光増幅用光ファイバに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ通信では、通信情報量の増加に伴い、これまで時分割多重、波長分割多重を組み合わせることにより通信容量の拡大が図られてきた。しかしながら、光ファイバの利用可能波長帯域幅から計算される理論限界値に近づいてきている。この限界を超えるために、１本の光ファイバ中に信号を伝送するための信号コアを複数本設けたマルチコアファイバの開発と、それを利用したマルチコア光伝送技術の開発が進展している。
【０００３】
マルチコアファイバを用いた光伝送技術においては、複数本の信号コアのすべてに励起光（増幅用の光電力）を供給して信号光の光増幅を行う必要がある。
光増幅を行う際に、信号コアごとに個別に励起光を供給する方法が開示されている（例えば非特許文献１参照）。この方法によれば増幅効率の高い光増幅が行える。しかし信号コアの本数と同数の励起光源や光カプラが必要になり、部品点数が増大する結果、コンパクトな構成にすることが困難になり、しかも光増幅装置全体として高価格なものになってしまう。
【０００４】
そこで、１本の光ファイバ内に、信号コアとは別に、励起光を供給するための励起用コアを１本設け、ここから励起光を入力し、複数本の信号コアに対して一括して光増幅を行うマルチコア光増幅用光ファイバを用いた光増幅装置が考案されている（特許文献１参照）。以下、この文献に記載された従来例について簡単に説明する。
図８に示すように、光増幅装置１００は、マルチコアファイバ１０１と励起光源１０２とを備えている。マルチコアファイバ１０１は、クラッド層１１０と、励起用コア１１１と、光増幅媒体であるＥｒ３＋が添加されている複数の信号コア１１２−１〜１１２−ｎ（個々を特定しないときは１１２と記載する）とからなる。励起用コア１１１はマルチコアファイバ１０１の中心（クラッド層１１０の中心）に配置され、信号コア１１２は励起用コア１１１の周囲で互いに一定間隔離れた位置に配置される。励起用コア１１１および信号コア１１２の周囲はクラッド層１１０で覆われている。
信号コア１１２では、コア内を通過する信号光の光パワーがコア内で閉じ込められるように、クラッド層１１０に対する屈折率を十分に高くしてある。一方、励起用コア１１１では、通過する励起光の光パワーがコア内に完全には閉じ込められていない状態になるように、屈折率は信号コア１１２よりは低く、クラッド層１１０より高くしてある。
【０００５】
このような光増幅装置１００の励起用コア１１１に、光カプラ等を介して励起光源１０２から励起光が入力されると、励起光の大半は励起用コア１１１内にとどまるが、励起光の一部が励起用コア１１１の外部へ染み出して伝播するようになる。この励起用コア１１１の外側を伝播する一部の励起光は、励起用コア１１１から径方向へ等方的に伝播し、その一部が信号コア１１２の位置まで到達するようになり、信号コア１１２に添加されているＥｒ３＋イオンを励起することで、信号コア１１２を流れる信号光が光増幅される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】H.Takahashi，T.Tsuritani，E.L.T. de Gabory，T.Ito，W.R.Peng，K.Igarashi，K.Takeshima，Y.Kawaguchi，I.Morita，Y.Tsuchida，Y.Mimura，K.Maeda，T.Saito，K.Watanabe，K.Imamura，R.Sugizaki，and M.Suzuki，”First demonstration of MC-EDFA-repeatered SDM transmission of 40 x 128-Gbi t/s PDM-QPSK signals per core over 6,160-km 7-core MCF” Optics Express，vol.21 no.1，pp.789-795 (2013).
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−５８６５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した特許文献１に記載のマルチコアファイバを用いた光増幅技術では、励起光を励起用コア１１１に入力すれば複数の信号コア１１２を一括して光増幅できる。それゆえ励起光源や光カプラの部品点数が減って光増幅装置１００の構成をコンパクトにすることができ、装置価格も抑えることができる。
【０００９】
しかしながら、励起用コア１１１に入力された励起光の大半は励起用コア１１１内にとどまり、励起光の一部がクラッド層１１０を介して信号コア１１２に伝播するだけであって、励起用コア１１１からクラッド層１１０に伝播された光についても等方的に伝播することになるので、信号コア１１２にまで到達して光増幅に利用される光パワーの比率は小さく、光増幅の効率は決して高くなかった。
【００１０】
そこで本発明は、従来技術では決して得られなかった高い効率での光増幅を行うことができるマルチコア光増幅用光ファイバおよびこれを用いた光増幅装置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】
【００１１】
上記課題を解決するためになされた本発明のマルチコア光増幅用光ファイバは、励起光を増幅するための増幅媒体が添加された少なくとも３本の信号コア、および、当該信号コアを覆うクラッド層を有するマルチコアファイバからなり、前記信号コアは前記マルチコアファイバの中心から偏心した位置に同心状に配置されるようにして、前記信号コアで囲まれた前記マルチコアファイバの中心近傍がクラッド層からなる励起光を供給するための励起光供給領域となるように構成されるとともに、前記各信号コアの外周にはクラッド層よりも屈折率が低いトレンチが形成された構造を有するマルチコア光増幅用光ファイバであって、前記信号コアの増幅媒体によって定まる励起波長に対する前記トレンチと前記信号コアとに基づく信号コア側の等価屈折率と、前記励起波長に対する前記励起光供給領域の等価屈折率とが一致するように、信号コア側または励起光供給領域のいずれかまたは両方の等価屈折率が調整され、前記励起光供給領域に入力した励起光パワーをモード結合による共振を利用して信号コア側が吸収するようにして光増幅を行うようにしてある。
【００１２】
また、別の観点から本発明は、前記マルチコア光増幅用光ファイバと、当該光ファイバの励起光供給領域に励起波長の励起光を照射する励起光源とを備えた光増幅装置とすることができる。
【００１３】
ここで、「励起光を増幅するための増幅媒体」とは、励起光によって励起される活性物質であり、具体的にはＥｒが好ましいが、Ｎｄ、Ｈｏ、Ｔｍ、Ｐｒ、Ｙｂ、Ｅｕ、Ｃｅ等の他の希土類元素を使用してもよい。
例えば、Ｅｒは１．５５μｍ帯用の光増幅用ファイバとして用いられることになり、Ｐｒは１．３μｍ帯用、Ｔｍは１．４５μｍ帯用、Ｙｂは１μｍ帯用の光増幅用ファイバとして用いられることになる。
【００１４】
本発明のマルチコア光増幅用光ファイバでは、クラッド層の一部である励起光供給領域から励起光の入力が行われる。この励起光供給領域の等価屈折率と、信号コアとその外周にあるトレンチとに基づく信号コア側の等価屈折率とが、励起光の励起波長で一致するように、信号コア側または励起光供給領域側のいずれかまたは両方の等価屈折率を調整するようにして励起波長でモード結合が生じるようにしてある。これにより、モード結合での共振作用によって励起光供給領域に入力された励起光の光パワーが信号コア側に与えられるようになる。モード結合による共振作用が生じると、励起光供給領域からの励起光パワーは従来方法のように等方的に伝播されるのではなく、信号コアの方向に向かって引かれるようにして吸収される。
しかも本発明では、ファイバ内には励起光を入力するための励起用コアは形成されておらず、信号コアの外周にクラッド層よりも低屈折率のトレンチが設けられ、ファイバの中心付近（すなわちクラッド層の中心付近）に励起光が入力される（クラッド層の）励起光供給領域が設けられるようにして、この励起光供給領域を囲むようにトレンチで囲まれた信号コアが配置されるようにしている。これにより、従来は励起用コアの存在により、励起用コアからクラッド層に染み出した一部の励起光だけが信号コアでの光増幅に寄与するだけであったが、ファイバ中心付近のクラッド層に入力された励起光の光パワーの大半が利用可能になり、しかも共振作用によって信号コアに向かうようになるので、高い効率で励起光パワーを信号コア側に移送して光増幅することができるようになる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、マルチコアファイバを用いて、そのファイバ中心付近のクラッド層からなる励起光供給領域に励起光を入力し、モード結合による共振作用を利用して光増幅を行うようにしたので、従来に比べて格段に高い効率で励起光を信号コアに吸収させることができ、高効率の光増幅が可能になる。しかも、マルチコアファイバを用いているためコンパクトかつ低価格な光増幅が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態のマルチコア光増幅用光ファイバを示す模式的断面図。
【図２】図１のマルチコア光増幅用光ファイバにおける信号コアを横断するＡ−Ａ’線での径方向の比屈折率差分布を示す図。
【図３】添加物の添加量をパラメータとして変化させたときの信号コアおよび励起光供給領域の等価屈折率の波長依存性についての説明図。
【図４】励起波長でモード結合が生じるように調整されたマルチコア光増幅用光ファイバの励起光供給領域および信号コア側での等価屈折率の波長依存性についての説明図。
【図５】図１のマルチコア光増幅用光ファイバでのモード結合による共振状態の電界分布を示す模式図。
【図６】図１のマルチコア光増幅用光ファイバの長さと、信号コアへ移動する光パワーの比率との関係を示す図。
【図７】擬似的励起用コアを有するマルチコア光増幅用光ファイバの長さと、信号コアへ移動する光パワーの比率との関係を示す図。
【図８】従来のマルチコア光増幅用光ファイバを用いた光増幅装置を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明のマルチコア光増幅用光ファイバの構造および動作について図面に基づいて説明する。
なお、以下の説明では、屈折率に関して「屈折率」「等価屈折率」「比屈折率差」との用語を使用している。厳密な説明は省略するが、「屈折率」は個々の物質の材料特性に依存する屈折率をいい、例えば「コア」の屈折率であればコアの材質による屈折率をいう。
「等価屈折率」は、例えば光ファイバのように複数の物質で構成された構造体中を光が伝播する際に光が感じる屈折率であり、概略、各物質の屈折率を光のパワー分布で加重平均したものである。
「比屈折率差」は物質１の屈折率をｎ１、物質２の屈折率をｎ２とすると、比屈折率差Δ≒（ｎ１−ｎ２）／ｎ１で与えられる。
【００１８】
＜マルチコア光増幅用光ファイバの構造＞
図１は本発明の一実施形態であるマルチコア光増幅用光ファイバＦＡの構成を示す模式的断面図である。
マルチコア光増幅用光ファイバＦＡは断面が円形のファイバ本体１０からなり、ファイバ本体１０内は６本の信号コア１２と、信号コア１２の外周に形成されたトレンチ１３と、トレンチ１３を含めて信号コア１２を覆うクラッド層１１とにより構成されている。
【００１９】
６本の信号コア１２はファイバ本体１０の中心付近を避けるようにして同心状に配置され、ファイバ本体１０の中心付近には信号コア１２に取り囲まれたクラッド層１１からなる領域が形成されるようにしてある。この領域（図１において一点鎖線で示した領域）を特に「励起光供給領域１４」と呼ぶ。図８の従来例と同様に、励起光供給領域１４には外部の励起光源から光カプラ等を介して励起光が入力される。
このように励起光供給領域１４を取り囲むように信号コア１２を配置する理由は、励起光供給領域１４を信号コア１２で取り囲むことによって、モード結合の生じにくい方向（すなわち信号コア１２が近くに存在しない方向）をなくして励起光供給領域１４の周囲全体（全方位）でモード結合を生じさせるためである。これによりモード結合が発生することなくファイバ本体１０の外部に消失する励起光を激減させることができる。
【００２０】
なお、図１の実施形態では、６本の信号コア１２を同心状で等間隔に配置して励起光供給領域１４を示しているが、３本の信号コア１２を同心状で等間隔に配置すれば励起光供給領域１４を取り囲むことができるので、本発明では、少なくとも３本以上の信号コアを設ける必要がある。
【００２１】
一方、光増幅の効率とは別の問題ではあるが、信号コア１２間の距離が接近し過ぎると信号光の相互干渉（クロストーク）が生じるため、相互干渉が生じない程度に離隔させる必要から信号コア１２の配置可能な最大本数が制限されることになる。トレンチ１３を設けることにより相互干渉を抑える効果があるが、それでも４５μｍ程度まで近づくと相互干渉の影響が出ることになる。
それゆえ実用的には相互干渉が生じない信号コア間の距離が確保できるように、一般的なファイバ径（例えば１２５μｍ）のものでは３本〜１２本程度で信号コアの本数が選択されるようにしている。
また、モード結合での光増幅の際に各信号コア１２が均等に光増幅されるようにするため、同心状で周方向に等間隔で離隔するように配置してある。
【００２２】
信号コア１２には光増幅媒体であるＥｒ３＋が添加されており、励起波長が９８０ｎｍ、または、１４８０ｎｍの励起用レーザ光（励起光）が信号コア１２内に入り込むとＥｒ３＋が励起され、信号コア１２内を信号光が進行することにより誘導放出が生じて光増幅されるようにしてある。なお、Ｅｒ元素以外の光増幅媒体ではそれぞれの種類に応じて励起波長が選択される。
【００２３】
トレンチ１３は、屈折率をクラッド層１１よりも低くした環状領域である。図２は図１のＡ−Ａ’線、すなわち、ファイバ本体１０の中心と信号コア１２の中心とを結ぶ線での径方向の比屈折率差分布を示す図であり、横軸はファイバ中心からの径方向の位置、縦軸はクラッド層１１の屈折率に対する比屈折率差である。
【００２４】
従来のマルチコアファイバでは、トレンチは、専ら信号コア間の相互干渉（クロストーク）を抑制する目的で形成されている。しかし、本発明では相互干渉を抑制する目的だけではなく、励起波長（すなわち９８０ｎｍあるいは１４８０ｎｍ）におけるトレンチ１３と信号コア１２とに基づく等価屈折率（「信号コア１２側の等価屈折率」という）の調整手段の一つとして利用することもできる。すなわち、トレンチ１３の比屈折率差や径方向の幅（厚さ）をパラメータとして調整することで、実質的に信号コア１２側の励起波長での等価屈折率を変化させることができる。
【００２５】
そして本発明では、上述した構造のファイバ本体１０において、励起波長にてモード結合を生じさせるため、励起光供給領域１４の励起波長での等価屈折率と、信号コア１２側の励起波長での等価屈折率とが一致するように、励起光供給領域１４の等価屈折率、信号コア１２側の等価屈折率のいずれか、あるいは両方を調整するようにしてある。
【００２６】
図３は屈折率を増減させる効果を有する添加物の添加量をパラメータとして変化させたときの信号コア１２および励起光供給領域１４の等価屈折率（伝播定数βに比例）の波長依存性について説明する図である。
ここでは信号コア１２の径が、励起光供給領域１４の径（信号コア１２により囲まれた領域の平均径）よりも十分に小さい形状であることを前提として等価屈折率を算出している。具体的には図１の構造で信号コア１２の径を８μｍ、励起光供給領域の平均径を７０μｍとして数値解析を行うことにより算出している。
【００２７】
両者の径の相違（形状的な相違）によって、径が小さい信号コア１２側の等価屈折率は、径が大きな励起光供給領域１４の等価屈折率よりも、信号波長の増加に対し急峻に減少する屈折率曲線となる傾向がある。よって２つの屈折率曲線の交差位置では等価屈折率を一致させることができることになる。
【００２８】
一般に石英系ファイバ材料にＧｅ，Ａｌ等を添加すると、屈折率曲線を上側にシフトさせることができ、フッ素等を添加すると屈折率曲線を下側にシフトさせることができる。そこで図３では励起光供給領域１４、信号コア１２のいずれか、あるいは両方に、これらの添加物を適量添加することで等価屈折率を上下にシフトさせる。そして交差位置が励起波長（例えば１４８０ｎｍ）にくるように調整したときに、その励起波長でモード結合を生じさせることができることになる。
【００２９】
以上は、屈折率を増減させる効果を有する添加物を励起光供給領域１４、信号コア１２へ添加することによる調整方法について説明したが、既述のように、トレンチ１３のクラッド層１１に対する比屈折率差や径方向の幅（厚さ）をパラメータとして等価屈折率を調整することもできるので、いずれかあるいは両方の方法で等価屈折率を調整すればよい。
【００３０】
＜モード結合による光増幅の動作＞
次に、マルチコア光増幅用光ファイバＦＡによる光増幅の動作について説明する。
図４は、励起波長でモード結合が生じるように調整されたマルチコア光増幅用光ファイバＦＡの励起光供給領域１４および信号コア１２側における等価屈折率（伝播定数βに比例）の波長依存性について説明する図である。このマルチコア光増幅用光ファイバＦＡでは、励起波長を１４８０ｎｍに定め、この励起波長において両者の等価屈折率が一致するように調整してある。
【００３１】
マルチコア光増幅用光ファイバＦＡでは、励起光供給領域１４と信号コア１２とが近接して配置されている。励起波長（１４８０ｎｍ）から十分に離れた波長域では光の結合が疎であり独立した光伝送路として働いている。
【００３２】
励起波長から離れた波長である信号光は光結合が疎であるため、励起光供給領域１４と信号コア１２との間の光パワーの移動量は小さい。それゆえ信号光については信号コア１２内にとどまり、両者間の信号の間でのクロストークは小さい。
【００３３】
一方、励起波長近傍ではモード結合が生じ、励起光供給領域１４の光パワーは、モード結合による共振作用によって信号コア１２側に移動できるようになる。また、信号コア１２側の光パワーについてもモード結合による共振作用によって励起光供給領域１４に移動できるようになる。
【００３４】
図５は図１のマルチコア光増幅用光ファイバＦＡのモード結合による共振状態の電界分布を模式的に示した図である。モード結合が生じているときの光パワーの移動は電界分布に影響されるので、励起光供給領域１４から光パワーが全周方向に向けて放射状に均等に移動するのではなく、信号コア１２の存在する方向に向けて引かれるようにして光パワーが集中的に移動するようになる。そのためモード結合を利用していない場合に比べて効率の高い光パワーの移動が行われることになる。
【００３５】
信号コア１２と励起光供給領域１４とのモード結合での光吸収がともに微弱である場合には、信号コア１２から励起光供給領域１４への移動と、その逆である励起光供給領域１４から信号コア１２への移動とでは、同量の光パワーが移動することになる。
しかし信号コア１２には光増幅媒体であるＥｒ３＋（あるいはその他の希土類元素）が添加されているので、励起光供給領域１４に比べて大きな光パワーの吸収が発生する。そのため、励起光供給領域１４に入力された光パワーが信号コア１２側へ向けて一方的に移動するようになり、高い効率で光増幅が行われるようになる。
【００３６】
図６は図１のマルチコア光増幅用光ファイバＦＡの軸方向のファイバ長さ（すなわち光パワーの移動が行われるファイバ長さ）と、信号コア１２へ移動する光パワーの比率との関係を示す図である。増幅媒体（Ｅｒ）による光の吸収係数αは０．３ｃｍ−１とした。
計算は、ＳＹＮＯＰＳＹＳ社の伝搬解析ソフト「ＢｅａｍＰＲＯＰ（登録商標）」を用いて行っている。
励起光供給領域１４内での光パワーは、軸方向に光が進行した距離とともに減少し、５０ｍｍで２０％、１００ｍｍでは２．５％に達していることから、ロスがほとんどないとして（実際にモード結合でのロスは非常に小さい）、５０ｍｍで８０％、１００ｍｍでは９７．５％と、ほとんどの光パワーが信号コア１２に移動することになる。
【００３７】
参考のため、同様の計算を、励起用コアを有するマルチコア光増幅用光ファイバ（図８のマルチコア光増幅用光ファイバ）で行った場合には、光パワーの移動する効率が悪い結果となり、一桁長い１０００ｍｍの長さに換算した場合でも１％以下程度しか信号コア側に移動しなかった。この差は励起用コアの存在と、モード結合による光パワーの移動とに起因している。
【００３８】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものでなく、その目的を達成し、請求の範囲を逸脱しない範囲内で適宜修正、変更することが可能である。
【００３９】
（変形実施例）
図１に示したマルチコア光増幅用光ファイバＦＡの実施形態では、モード結合を生じさせるとともに、励起光の入力を励起用コアではなくクラッド層１１から入力するようにした結果、光増幅の効率を格段に高めることができるようになった。
これらのうち、モード結合を生じさせるための等価屈折率の調整だけを単独で行った場合でも、光増幅の効率を高めることができるかについても確認した。
【００４０】
すなわち、図１で説明した実施形態ではファイバ本体１０内のクラッド層１１は全体が均質であり、したがって励起光供給領域１４となるファイバ中心付近のクラッド層と、それより外側のクラッド層の屈折率とは同じ値であった。
これに対し、変形実施例として、励起光供給領域１４の屈折率を、それより外側のクラッド層の屈折率よりも少し高く調整し、擬似的に励起用コアと類似の構造を持たせた。ただし、トレンチ１３を設けた点と、この擬似的な励起用コアの等価屈折率と信号コアの等価屈折率とを励起波長で一致させている点とは図１の例と同じである。
【００４１】
そして、図６と同様の計算を行った結果を図７に示す。図７は擬似的な励起用コアを持たせたマルチコア光増幅用光ファイバＦＡにおける軸方向のファイバ長さ（すなわち光パワーの移動が行われるファイバ長さ）と、信号コア１２へ移動する光パワーの比率との関係を示す図である。増幅媒体（Ｅｒ）による光の吸収係数αは０．５ｃｍ−１とした。
その結果、励起光供給領域１４の光パワー量は５０ｍｍの進行距離で７５％に減少し、モード結合による光パワーの移動のためロスがほとんどないものとして、２５％の光パワーが信号コア１２に移動することになる。そして同じ結合率で励起光供給領域１４の光パワーが信号コア１２に移行するとして、１００ｍｍの進行距離では光パワーの９４％が信号コア１２側に移動することになる。
よって、擬似的な励起用コアを持たせたマルチコア光増幅用光ファイバであっても、モード結合を利用すれば、光増幅の効率を格段に向上できることが判明した。
【００４２】
なお、上記変形実施例では励起光の電界分布が中心に偏在するため、同じ供給率を達成するために必要なファイバの長さは長くなるが、等価屈折率の整合が容易になるという特徴を持っている。
【００４３】
したがって、本発明によれば、モード結合による光パワーの移動を利用した光増幅を行うことにより、モード結合が生じない場合に比べて、大きな効果を得られることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は光ファイバ通信における光増幅に用いるマルチコア光増幅用光ファイバとして利用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０：  ファイバ本体
１１：  クラッド層
１２：  信号コア（Ｅｒ添加）
１３：  トレンチ
１４：  励起光供給領域（ファイバ中心付近のクラッド層）
ＦＡ：  マルチコア光増幅用光ファイバ
【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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【図８】
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