(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアの屈折率分布がグレーデッドインデックス型の光ファイバに長周期グレーティングを形成したモード変換器であって、
前記グレーデッドインデックス型の光ファイバは、
コア半径ｒが１５μｍ以上３０μｍ以下であり、
αパラメータと前記コア半径ｒの関係が、
１５３０〜１５６５ｎｍの波長範囲で複数の伝搬モードで光を伝搬可能である場合、
２．０−１．４×１０−２ｒ＋１．４×１０−４ｒ２≦α
≦２．０＋４．３×１０−３ｒ＋１．９×１０−４ｒ２、
１５３０〜１６２５ｎｍの波長範囲で複数の伝搬モードで光を伝搬可能である場合、
２．０−８．０×１０−3ｒ＋１．０×１０−4ｒ２≦α
≦２．０−５．０×１０−４ｒ＋１．０×１０−４ｒ２
を満たし、
前記長周期グレーティングは、
同一のグレーティングピッチで、複数の伝搬モード間でモード変換を可能とすることを特徴とするモード変換器。
【請求項２】
前記グレーデッドインデックス型の光ファイバは、クラッドの屈折率が一様であることを特徴とする請求項１に記載のモード変換器。
【請求項３】
前記グレーデッドインデックス型の光ファイバは、伝搬モード数が２０以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のモード変換器。
【請求項４】
前記コアにエルビウムが添加されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のモード変換器。
【請求項５】
請求項１から３のいずれかに記載のモード変換器で２つの増幅用光ファイバが接続されていることを特徴とする光増幅器。
【請求項６】
請求項１から４のいずれかに記載のモード変換器が配置された伝送路、又は請求項５に記載の光増幅器を備える光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モード多重伝送に用いる光ファイバ、モード変換器、光増幅器及び光伝送システムに関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
近年、サービスの多様化によりインターネットトラヒックは未だ増加し続けており、伝送速度の高速化や波長分割多重（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＷＤＭ）技術による波長多重数の増加により飛躍的に伝送容量を伸ばしてきた。また近年、検討が盛んに行われているデジタルコヒーレント技術によって更なる伝送容量の拡大が予想されている。デジタルコヒーレント伝送システムでは多値位相変調信号を用いることにより周波数利用効率を向上させてきたが、より高い信号雑音比が必要となってくる。しかし従来のシングルモードファイバ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｍｏｄｅ  Ｆｉｂｅｒ：ＳＭＦ）を用いた伝送システムでは、理論的な限界に加え非線形効果に起因する入力パワー制限のため伝送容量は１００Ｔｂｉｔ／ｓｅｃを境に飽和することが予想されており、更なる大容量化は困難となってきている。
【０００３】
今後さらに伝送容量を増やしていくためには革新的な伝送容量拡大を実現する媒体が必要とされている。そこで、光ファイバ中の複数の伝搬モードをチャネルとして用いることで信号雑音比と空間利用効率の向上が期待できるマルチモードファイバ（Ｍｕｌｔｉ  Ｍｏｄｅ  Ｆｉｂｅｒ：ＭＭＦ）を用いたモード多重伝送が注目を集めている。これまでファイバ中を伝搬する高次のモードは信号劣化の要因であったが、デジタル信号処理や合分波技術などの発展で積極的な利用が検討されている（例えば、非特許文献１，２を参照。）。
【０００４】
モード多重伝送技術において、モード変換器は伝送システムの構築において重要となってくるため、位相マスクを用いた手法や、導波路型のモード変換器など様々なデバイスが提案されている（例えば非特許文献３、４を参照。）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｎ．Ｈａｎｚａｗａ  ｅｔ  ａｌ．，  “Ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｍｏｄｅ−Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｏｖｅｒ  １０  ｋｍ  Ｔｗｏ−ｍｏｄｅ  Ｆｉｂｅｒ  ｗｉｔｈ  Ｍｏｄｅ  Ｃｏｕｐｌｅｒ”，  ＯＦＣ２０１１，  ｐａｐｅｒ  ＯＷＡ４
【非特許文献２】Ｔ．Ｓａｋａｍｏｔｏ  ｅｔ  ａｌ．，  “Ｍｏｄａｌ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｆｏｒ  Ｌｏｎｇ−ｈａｕｌ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｏｖｅｒ  Ｆｅｗ−ｍｏｄｅ  Ｆｉｂｅｒ  ｗｉｔｈ  ＳＩＭＯ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ”，  ＥＣＯＣ２０１１，  Ｗｅ．１０．Ｐ１．８２
【非特許文献３】Ｒ．  Ｇ．  Ｈ  ｖａｎ  Ｕｄｅｎ  ｅｔ  ａｌ，  “Ｐｈａｓｅ  Ｐｌａｔｅ  Ｔｏｌｅｒａｎｃｅｓ  ｉｎ  ａ  Ｔｒｉ−Ｍｏｄｅ  Ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ”，  Ｓｕｍｍｅｒ  ｔｏｐｉｃａｌｓ  ２０１２  ＷＣ１．３
【非特許文献４】Ｎ．  Ｈａｎｚａｗａ，  ｅｔ  ａｌ，  “Ｔｗｏ−ｍｏｄｅ  ＰＬＣ−ｂａｓｅｄ  ｍｏｄｅ  ｍｕｌｔｉ／ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ  ｆｏｒ  ｍｏｄｅ  ａｎｄ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ”，  Ｏｐｔ  Ｅｘｐｒｅｓｓ  ２１，  ２２，  ２５７５２−２５７６０  （２０１３）．
【非特許文献５】Ｃ．  Ｄ．  Ｐｏｏｌｅ  ｅｔ  ａｌ．  “Ｈｅｌｉｃａｌ−Ｇｒａｔｉｎｇ  Ｔｗｏ−Ｍｏｄｅ  Ｆｉｂｅｒ  Ｓｐａｔｉａｌ−Ｍｏｄｅ  Ｃｏｕｐｌｅｒ”，  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，  ｖｏｌ．  ９，  ｎｏ．  ５，  ５９８−６０４  （１９９１）
【非特許文献６】Ｐ．Ｓｉｌｌａｒｄ  ｅｔ  ａｌ，“５０μｍ  Ｍｕｌｔｉｍｏｄｅ  Ｆｉｂｅｒｓ  ｆｏｒ  Ｍｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ”，  ＥＣＯＣ２０１５，  ｐａｐｅｒ  Ｍｏ．４．１．２
【非特許文献７】和田他、“モードスクランブル機能を有するマルチモードＥＤＦＡの検討”、信学会総合大会２０１５、Ｂ−１３−３１
【非特許文献８】Ｌｏｂａｔｏ，  Ａ．；  Ｆｅｒｒｅｉｒａ，  Ｆ．；  Ｒａｂｅ，  Ｊ．；  Ｋｕｓｃｈｎｅｒｏｖ，  Ｍ．；  Ｓｐｉｎｎｌｅｒ，  Ｂ．；  Ｌａｎｋｌ，  Ｂ．，  “Ｍｏｄｅ  ｓｃｒａｍｂｌｅｒｓ  ａｎｄ  ｒｅｄｕｃｅｄ−ｓｅａｒｃｈ  ｍａｘｉｍｕｍ−ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｍｏｄｅ−ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ−ｌｏｓｓ−ｉｍｐａｉｒｅｄ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ”，  ｉｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  （ＥＣＯＣ  ２０１３），  ３９ｔｈ  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｅｘｈｉｂｉｔｉｏｎ，  ｐｐ．１−３，  ２２−２６  Ｓｅｐｔ．  ２０１３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
モードを変換するデバイスとして長周期グレーティング（ＬＰＧ）を用いる手法が知られているが、非特許文献５にあるように変換帯域が制限される。また、ＭＭＦに形成されたＬＰＧには、モード変換可能な波長がモード間の伝搬定数差により一意に決まる、及び一般にモード間の伝搬定数差は選択したモード毎に異なる、という特性がある。このため、１種類のグレーティングピッチのＬＰＧが形成されたＭＭＦでは広い波長帯域で同時に複数のモードの変換が困難という課題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記課題を解決すべく、広い波長帯域で同時に複数のモードの変換が可能な光ファイバ、モード変換器、光増幅器及び光伝送システム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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係るモード変換器、光増幅器及び光伝送システムはコアのαパラメータと半径が所定の範囲内にあるグレーデッドインデックスファイバを採用することとした。
【０００９】
具体的には、本発明に係る光ファイバは、コアの屈折率分布がグレーデッドインデックス型の光ファイバであって、
１５３０〜１６２５ｎｍの波長範囲で複数の伝搬モードで光を伝搬可能であり、
αパラメータとコア半径ｒの関係が、
２．０−１．４×１０−２ｒ＋１．４×１０−４ｒ２≦α
≦２．０＋４．３×１０−３ｒ＋１．９×１０−４ｒ２、
もしくは
２．０−７．０×１０−４ｒ＋８．０×１０−５ｒ２≦α
≦２．０＋５．０×１０−４ｒ＋１．０×１０−４ｒ２
を満たすことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る光ファイバは、前記コアにエルビウムが添加されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係るモード変換器は、前記光ファイバに長周期グレーティングが形成されたことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る光増幅器は、前記モード変換器で２つの増幅用光ファイバが接続されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る光伝送システムは、前記光ファイバを有する光増幅器、前記モード変換器が配置された伝送路、又は前記光増幅器を備える。
【００１４】
コアの屈折率分布がグレーデッドインデックス型の光ファイバのαパラメータとコア半径を上記数式の範囲内に設定することで複数のモード間の伝搬定数差を２０ｒａｄ／ｍ以下とすることができる。このため、この光ファイバでは様々なモード間の伝搬定数差が近接するのでモード変換可能な波長が近接する。
【００１５】
さらに、伝搬定数差の波長依存性が小さいグレーデッドインデックス型の光ファイバを採用することで広範囲の波長範囲で伝搬定数差の変動を低減することができる。これは広範囲の波長範囲でモード変換を発生させることがができる。従って、本発明は、広い波長帯域で同時に複数のモードの変換が可能な光ファイバを提供することができる。そして、この光ファイバにＬＰＧを形成することで広い波長帯域で同時に複数のモードの変換が可能なモード変換器、光増幅器及び光伝送システムを提供することができる。  
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、広い波長帯域で同時に複数のモードの変換が可能な光ファイバ、モード変換器、光増幅器及び光伝送システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ＳＩファイバ及びＧＩファイバについてΔβの波長依存性を説明する図である。
【図２】ＧＩファイバの半径方向に対するコアのクラッドに対する比屈折率Δを説明する図である。
【図３】ＧＩファイバにおいて、比屈折率差Δと各モード間のΔβの関係を説明する図である。
【図４】Ｃ帯におけるαパラメータと各モード間のΔβの偏差の関係を説明する図である。
【図５】Ｃ＋Ｌ帯におけるαパラメータと各モード間のΔβの偏差の関係を説明する図である。
【図６】Ｃ帯およびＣ＋Ｌ帯においてαパラメータとコア半径がΔβ≦１０を満たす領域を説明する図である。
【図７】本発明に係るマルチモード光増幅器を説明する図である。
【図８】本発明に係る光伝送システムを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
添付の図面を参照して本願発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本願発明の実施の例であり、本願発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。
【００１９】
［定義］
本明細書で用いるパラメータは次の通りである。
Δ：グレーデッドインデックス型光ファイバのコアとクラッドの最大比屈折率
Δβ：２つの伝搬モードの伝搬定数差
Δβ’：モード分散（ｄΔβ／ｄλ）（ｐｓ／ｋｍ）
Δλ：ＬＰＧのモード変換帯域の半値全幅（ｎｍ）、次式で示される。
【数１】
0006654064.tif 000002
λ０：モード変換を起こす共鳴波長
ｒ：グレーデッドインデックス型光ファイバのコア半径（μｍ）
ｘ：グレーデッドインデックス型光ファイバのコア中心からの距離（μｍ）
ｎ１：グレーデッドインデックス型光ファイバのコア中心の屈折率
ｃ：光速（ｍ／ｓ）
Ｌ：グレーティング長（ｍ）
α：αパラメータ、次式の屈折率分布ｎ（ｘ）内で使用される半径方向に対する位置の乗数である。
【数２】
0006654064.tif 000003
【００２０】
（実施形態１）
本実施形態では、コアの屈折率分布がグレーデッドインデックス型の光ファイバであって、
１５３０〜１６２５ｎｍの波長範囲で複数の伝搬モードで光を伝搬可能であり、
αパラメータとコア半径ｒの関係が、
２．０−１．４×１０−２ｒ＋１．４×１０−４ｒ２≦α
≦２．０＋４．３×１０−３ｒ＋１．９×１０−４ｒ２、
もしくは
２．０−７．０×１０−４ｒ＋８．０×１０−５ｒ２≦α
≦２．０＋５．０×１０−４ｒ＋１．０×１０−４ｒ２
を満たすことを特徴とする光ファイバを説明する。
【００２１】
ＬＰＧを光ファイバに形成して伝搬モードのモード変換器として用いることができる。光ファイバにＬＰＧを形成する方法としては、紫外線もしくは放電等を光ファイバへ照射し、光ファイバの長手方向に周期的な屈折率変化を作り出すことで実現する手法や周期的なグレーティング板を光ファイバへ押し付けて作製する手法などが挙げられる。本実施形態では、光ファイバにＬＰＧを形成したモード変換器の特性を決めるパラメータについて述べる。
【００２２】
［許容伝搬定数差］
ＬＰＧを用いてモード１からモード２へ変換するに当たって、モード１とモード２の伝搬定数差Δβに応じた周期構造を作製する必要がある。ＬＰＧの製造誤差を±１μｍとすると、Δ＝１．５％、ａ＝１５μｍ、α＝２．０のグレーデッドインデックス（ＧＩ）ファイバにＬＰＧを作製するとする。このとき対応する２つの伝搬モードの伝搬定数差Δβは１０程度の偏差を持つ。そこでモード変換時に許容するΔβは±１０とした。
【００２３】
［伝搬定数差の波長依存性］
ここでは、本実施形態で用いる光ファイバがＧＩファイバであることの理由を説明する。
図１は、コア半径７．８μｍ、比屈折率差１．０％のステップインデックス（ＳＩ）ファイバおよびコア半径１０μｍ、比屈折率差１％、α＝２．０のＧＩファイバのＬＰ０１モードとＬＰ１１モードの１５６５ｎｍの波長を中心としたときのΔβと波長の関係を示す。２種のファイバの規格化周波数は同じ値としている。つまり、１５６５ｎｍの波長でΔβ＝０となるように調整したＳＩファイバとＧＩファイバの比較である。
【００２４】
図１のように、Δβの波長依存性の傾きがＳＩファイバに比べＧＩファイバの方が緩やかになる。Δβの偏差を１０程度許容する場合、ＧＩファイバであれば広帯域なモード変換を期待できる。
【００２５】
長周期グレーティングのモード変換帯域の半値全幅Δλは非特許文献５にあるように数式（１）と表すことができる。Ｌ＝２ｃｍとするとΔβ’＝３５００ｐｓ／ｋｍ以下であればモード変換可能な波長帯域であるΔλはＣ帯及びＬ帯をカバーする。ここでα＝２．０、Δ＝１％、ａ＝１０μｍのＧＩファイバと、α＝２．０、Δ＝１％、ａ＝２５μｍのΔβ’の計算結果をそれぞれ図９と図１０に示す。両図ともＬＰｍ１モードとＬＰｎ１モードのΔβ’を示している（ｍとｎは０以上の整数であり、ｍ≠ｎである。）。
図１、図９及び図１０の結果より、ＧＩファイバにＬＰＧを形成すれば、種々の伝搬定数差Δβの波長依存性が小さいことがわかる。つまり、ＧＩファイバにＬＰＧを形成することでＣ帯とＬ帯にわたって種々のΔβを低減した（Δβ’≦３５００ｐｓ／ｋｍ）モード変換器を設計可能である。
【００２６】
［伝搬定数差の伝搬モード間差］
ここでは、種々の伝搬モード間の伝搬定数差Δβを低減できるＧＩファイバの構造パラメータを説明する。
ＧＩファイバの構造により伝搬可能なモード数の数は変動するが、高次のモード同士でモード群を作ることが知られている（たとえば非特許文献６。）。２０ＬＰモード以上伝搬可能なＧＩファイバでは、
（ＬＰ０１）、
（ＬＰ１１）、
（ＬＰ２１、ＬＰ０２）、
（ＬＰ１２、ＬＰ３１）、
（ＬＰ０３、ＬＰ２２、ＬＰ４１）、
（ＬＰ１３、ＬＰ３２、ＬＰ５１）、
（ＬＰ０４、ＬＰ２３、ＬＰ４２、ＬＰ６１）、
（ＬＰ１４、ＬＰ３３、ＬＰ５２、ＬＰ７１）
の群が形成される。上記カッコ（  ）でくくられているモード同士は非常に伝搬定数の差が小さく頻繁なモード結合を発生する。これらの群を見ると各群にＬＰｍ１モード（ｍは０以上の整数）を含んでいる。そこで本検討では２つ以上のモードを１つのＬＰＧを用いて同時に励振する際に検討するモードはＬＰｍ１モードを用いることとする。つまり、モード結合し難い伝搬モード間で検討を進める。具体的には、ＬＰ０１−ＬＰ１１、ＬＰ１１―ＬＰ２１、ＬＰ２１−ＬＰ３１、ＬＰ３１−ＬＰ４１、ＬＰ４１−ＬＰ５１、ＬＰ６１−ＬＰ７１間のモード変換を想定した計算検討を行う。
【００２７】
１．ＧＩファイバのコアとクラッドの最大比屈折率Δは伝搬定数差Δβへの影響度が小さい。
図２は、ＧＩファイバの半径方向に対するコアのクラッドに対する比屈折率Δを説明する図である。ＧＩファイバを設計する変数はα、ａ及びΔである。まずａ＝２５μｍ、α＝２．０とし、Δを変数とした際のモード間のΔβを図３に示す。Δは１．０％から２．５％の範囲で計算を行った。Δの増加に伴うモード間のΔβの変動は１以下と小さいことが確認できる。そこで本検討では、Δβの設計を行う変数としては、Δを無視し、コア半径とαパラメータとする。以降では、αパラメータを１．５〜２．５、コア半径を１５〜３０μｍの範囲で各伝搬モード間のΔβを計算している。
【００２８】
２．種々の伝搬モード間の伝搬定数差Δβを±１０以内に抑えるαパラメータの範囲が有る。ただし、当該αパラメータの範囲には波長依存性がある。
図４は、コア半径ｒ＝２２μｍのＧＩファイバにて伝搬定数差Δβのαパラメータ依存性を評価した結果である。波長は１５５０ｎｍである。前述したとおりモード間のΔβの偏差を１０まで許容するとαパラメータは１．７８〜２．１８の領域となる。同様に帯域をＣ＋Ｌ帯まで広げた結果を図５に示す。αパラメータは１．８８〜２．０３の領域となる。
［補足］
図４は、Ｃ帯（１５３０−１５６５ｎｍ）用ＧＩファイバにおけるΔβのαパラメータ依存性であり、図５はＣ＋Ｌ帯（１５３０−１６２５ｎｍ）用におけるΔβのαパラメータ依存性である。波長が１５３０ｎｍから１６２５ｎｍまで徐々に変化すれば、図４のΔβの等高線の間隔が徐々に狭まり図５のようになる。ＧＩファイバとしては、Ｃ帯用とＣ＋Ｌ帯用の２種類であるので、それぞれの波長帯をカバーするようにαパラメータを設定する。
【００２９】
さらに、図４及び図５の計算をコア半径１５〜３０μｍの範囲で行った。図６は、半径１５〜３０μｍの範囲で、種々の伝搬モード間の伝搬定数差Δβを±１０以内に抑えるαパラメータの範囲がどのように変化するかをまとめた図である。
Ｃ帯において、種々の伝搬モード間の伝搬定数差Δβを±１０以内に抑えるコア半径とαパラメータの範囲は、
２．０−１．４×１０−２ｒ＋１．４×１０−４ｒ２≦α
≦２．０＋４．３×１０−３ｒ＋１．９×１０−４ｒ２
であり、
Ｃ＋Ｌ帯においては、
２．０−７．０×１０−４ｒ＋８．０×１０−５ｒ２≦α
≦２．０＋５．０×１０−４ｒ＋１．０×１０−４ｒ２
である。
【００３０】
上記コア半径とαパラメータの範囲のＧＩファイバにＬＰＧを形成することで、広帯域な伝搬モード変換器を実現し、同一グレーティングピッチにおいても２つ以上の複数の伝搬モード間でモード変換を実現できる。
【００３１】
（実施形態２）
実施形態１で説明した光ファイバは、マルチモード光増幅器に利用できる（例えば非特許文献７）。図７は、実施形態１で説明した光ファイバを備えるマルチモード光増幅器３０１を説明する図である。マルチモード光増幅器３０１は、励起用光源１０と、入力された光信号と励起用光源１０からの励起光とを合波するモード合波用光カプラ２０と、励起光で励起されて光信号を増幅する多モード増幅用光ファイバ３０と、増幅された光信号のみを出力するアイソレータ５０と、を備えている。そして、マルチモード光増幅器３０１は、２つの多モード増幅用光ファイバ３０をモード変換器４０で接続しており、このモード変換器４０がＬＰＧを形成した実施形態１で説明した光ファイバである。
【００３２】
マルチモード光増幅器３０１は、多モード増幅用光ファイバ３０の間にモード変換器を有するので増幅におけるモード間の利得偏差を低減させる効果を持ち、各信号間の伝送品質の差を低減できる。
【００３３】
なお、実施形態１で説明した光ファイバのコアにエルビウムを添加させ、多モード増幅用光ファイバ３０として利用してもよい。さらに、当該光ファイバにＬＰＧを形成すれば、図７のようなモード変換器４０で２つの多モード増幅用光ファイバ３０を接続する構成ではなく、１本の光ファイバで光増幅とモード変換を実現することができる。
【００３４】
（実施形態３）
受信端においてモード間の群遅延差（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｍｏｄｅ  Ｄｅｌａｙ：以下、ＤＭＤ）が大きいと、ＭＩＭＯに関わるデジタル処理（ＤＳＰ）の負荷が大きくなり、長距離伝送を実現する為にはＤＳＰ負荷の低減が課題となる。そこで、ＤＭＤの影響を緩和するために、モード間の結合を生じさせるモードスクランブラの利用が提案されている（例えば、非特許文献８）。
【００３５】
このような、積極的なモード結合が必要となる伝送路に実施形態２で説明したモード変換器４０やマルチモード光増幅器３０１を長手方向に導入することによって広帯域なモードスクランブルを実現することができる。図８は、実施形態２で説明したモード変換器４０やマルチモード光増幅器３０１を備える光伝送システム４０１を説明する図である。光伝送システム４０１は、光送信機６０と光受信機７０との間を伝送用ファイバ８０で接続している。そして、伝送用ファイバ８０は途中にマルチモード光増幅器３０１やモード変換器４０を備える（いずれか一方でもよい）。
【００３６】
光伝送システム４０１は、モード変換器４０やマルチモード光増幅器３０１をモードスクランブラとして導入することでＤＳＰ負荷を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、モード変換用光ファイバ及びモード変換器であり、複数のモードを用いた伝送において伝搬モード毎の利得調整および伝送距離の長延化を実現する。
【符号の説明】
【００３８】
１０：励起用光源
２０：モード合波用光カプラ
３０：多モード増幅用光ファイバ
４０：モード変換器
５０：アイソレータ
６０：光送信機
７０：光受信機
８０：伝送用ファイバ
３０１：マルチモード光増幅器
４０１：光伝送システム
【図１】
0006654064.tif 000004
【図２】
0006654064.tif 000005
【図３】
0006654064.tif 000006
【図４】
0006654064.tif 000007
【図５】
0006654064.tif 000008
【図６】
0006654064.tif 000009
【図７】
0006654064.tif 000010
【図８】
0006654064.tif 000011