(57)【要約】【課題】　ＯＨ基吸収に起因した波長１．３８μｍ付近の損失増加を効果的に抑制できる光ファイバ製品の製造方法等を提供する。【解決手段】　互いにモードフィールド径の異なる２本の光ファイバ(4,2)を用意し、これら光ファイバ(4,2)の融着接続前あるいは融着接続後に、少なくともモードフィールド径の小さい方の接続端面近傍を構成元素として純水素を含む燃料を使用しない加熱源(12)で加熱する。これにより、加熱された領域内におけるＯＨ基吸収が低減し、結果的に波長１．３８μｍにおける伝送損失の増加量が０．１ｄＢ以下に抑えられる。【選択図】　図３
2004139047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　波長１．３８μｍを含む帯域の光を伝送する伝送媒体であって、所定のモードフィールド径を有する第１光ファイバを用意し、そして、
　前記第１光ファイバの端面を含む所定領域を構成元素として純水素を含む燃料を使用しない加熱源で加熱することにより、前記波長１．３８μｍにおける伝送損失の増加量が０．１ｄＢ以下となるよう、該所定領域におけるモードフィールド径を拡大する光ファイバ製品の製造方法。
【請求項２】
　前記加熱源は、重水素と酸素とを混合燃焼するトーチ、ヒータ、レーザのいずれかを含むことを特徴とする請求項１記載の光ファイバ製品の製造方法。
【請求項３】
　前記第１光ファイバと異なるモードフィールド径を有する第２光ファイバを用意し、そして、
　前記第１光ファイバの端面と前記第２光ファイバの端面とを融着接続する光ファイバ製品の製造方法であって、
　前記所定領域に対する加熱は、前記第１及び第２光ファイバの融着接続前あるいは融着接続後に行われることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ製品の製造方法。
【請求項４】
　波長１．３８μｍを含む帯域の光を伝送する伝送路の一部を構成する伝送媒体であって、所定のモードフィールド径を有するラマン増幅用光ファイバを用意し、
　ラマン増幅用励起光が伝搬する、前記ラマン増幅用光ファイバと融着接続されるべき伝送媒体であって、該ラマン増幅用光ファイバとは異なるモードフィールド径を有する内部光ファイバ要素を用意し、そして、
　前記ラマン増幅用光ファイバ及び前記内部光ファイバ要素のうち、少なくともモードフィールド径の小さい方の融着端面を含む所定領域を、前記波長１．３８μｍにおける伝送損失の増加量が０．１ｄＢ以下となるよう、構成元素として純水素を含む燃料を使用しない加熱源で加熱することにより、そのモードフィールド径を拡大するラマン増幅器の製造方法。
【請求項５】
　前記加熱源は、重水素と酸素とを混合燃焼するトーチ、ヒータ、レーザのいずれかを含むことを特徴とする請求項４記載のラマン増幅器の製造方法。
【請求項６】
　前記融着端面を含む所定領域の加熱は、前記ラマン増幅用光ファイバ及び前記内部光ファイバ要素の融着接続前あるいは融着接続後に行われることを特徴とする請求項４記載のラマン増幅器の製造方法。
【請求項７】
　波長１．３８μｍを含む帯域の光を伝送する伝送路の一部を構成する伝送媒体であって、所定のモードフィールド径を有するラマン増幅用光ファイバと、そして、
　ラマン増幅用励起光が伝搬する、前記ラマン増幅用光ファイバと融着接続されるべき伝送媒体であって、該ラマン増幅用光ファイバとは異なるモードフィールド径を有する内部光ファイバ要素とを備え、
　前記ラマン増幅用光ファイバと前記内部光ファイバ要素のうち、少なくともモードフィールド径の小さい方の融着端面を含む所定領域は、前記波長１．３８μｍにおける伝送損失の増加量が０．１ｄＢ以下となるよう、構成元素として純水素を含む燃料を使用しない加熱源で加熱されることにより、そのモードフィールド径が拡大されているラマン増幅器。
【請求項８】
　前記ラマン増幅用励起光を前記内部光ファイバ要素に供給するための励起光供給手段をさらに備えたことを特徴とする請求項７記載のラマン増幅器。
【請求項９】
　第１光ファイバと第２光ファイバを用意し、そして、
　前記第１光ファイバの側面と前記第２光ファイバの側面とを、波長１．３８μｍにおける伝送損失の増加量が０．１ｄＢ以下となるよう、構成元素として純水素を含む燃料を使用しない加熱源で加熱することにより融着接続する光カプラの製造方法。
【請求項１０】
　前記加熱源は、重水素と酸素とを混合燃焼するトーチ、ヒータ、レーザのいずれかを含むことを特徴とする請求項９記載の光カプラの製造方法。
【請求項１１】
　波長１．３８μｍを含む帯域の光を伝送する伝送媒体であって、所定のモードフィールド径を有する光ファイバを含み、
　前記光ファイバの端面を含む所定領域は、波長１．３８μｍにおける伝送損失の増加量が０．１ｄＢ以下となるよう、構成元素として純水素を含む燃料を使用しない加熱源で加熱されることにより、そのモードフィールド径が拡大されている光ファイバ製品。
【請求項１２】
　波長１．３８μｍを含む帯域の光を伝送する伝送媒体であって、所定のモードフィールド径を有する光ファイバを含み、
　前記光ファイバの端面を含む所定領域は、波長１．３８μｍにおける伝送損失の増加量が０．１ｄＢ以下となるよう、構成元素として重水素と酸素を含む燃料を使用した加熱源で加熱されることにより、そのモードフィールド径が拡大されている光ファイバ製品。
【請求項１３】
　波長１．３８μｍを含む帯域の光を伝送する伝送媒体であって、所定のモードフィールド径を有する光ファイバを含み、
　前記光ファイバの端面を含む所定領域は、波長１．３８μｍにおける伝送損失の増加量が０．１ｄＢ以下となるよう、ＣＯ２レーザを使用した加熱源で加熱されることにより、そのモードフィールド径が拡大されている光ファイバ製品。
【請求項１４】
　波長１．３８μｍを含む帯域の光を伝送する伝送媒体であって、所定のモードフィールド径を有する光ファイバを含み、
　前記光ファイバの端面を含む所定領域は、波長１．３８μｍにおける伝送損失の増加量が０．１ｄＢ以下となるよう、電熱ヒータを使用した加熱源で加熱されることにより、そのモードフィールド径が拡大されている光ファイバ製品。
【請求項１５】
　波長１．３８μｍを含む帯域の光を伝送する伝送媒体であって、所定のモードフィールド径を有する伝送路用光ファイバと、
　前記伝送路用光ファイバと融着接続された、該伝送路用光ファイバと異なるモードフィールド径を有する光ファイバとを含み、
　前記伝送路用光ファイバ及び前記光ファイバのうち、少なくともモードフィールド径の小さい方の融着端面を含む所定領域は、前記波長１．３８μｍにおける伝送損失の増加量が０．１ｄＢ以下となるよう、構成元素として純水素を含む燃料を使用しない加熱源で加熱されることにより、そのモードフィールド径が拡大されている光伝送路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　この発明は、互いに波長の異なる複数チャネルの信号光を伝送するＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）光通信システム等に適用可能な光ファイバ製品とその製造方法、ラマン増幅器とその製造方法、光カプラの製造方法、及び光伝送路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　異種光ファイバ間を接続する方法としては、例えば非特許文献１及び２に開示されたような技術が知られている。
【０００３】
　上記非特許文献１には、アーク放電による異種光ファイバ間を結う着接続する方法が開示されている。この非特許文献１の接続方法では、これら異種光ファイバ間の接続部分を複数回に亘って放電加熱することにより低損失の接続が実現される。
【０００４】
　一方、上記非特許文献２には、酸素と通常の水素（以下、純水素という）を含むガスとを混合燃焼させることにより、光ファイバを加熱する方法が開示されている。
【非特許文献１】“Development of New Optical Fusion Splicer for Factory Use”, IWCS, pp.644
【非特許文献２】"OH absorption-induced loss in tapered single-mode optical fiber" ELECTRONICS LETTERS 28th February 2002 Vol.38 No.5 pp.214-215
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
　発明者らは、従来の光ファイバ製品の製造方法について検討した結果、以下のような課題を発見した。すなわち、上記非特許文献１に示されたアーク放電によるファイバ接続では、該光ファイバの長手方向に沿った加熱幅が小さいため、接続損失を十分に低減することができない。一方、上記文献１にも記載されているように、酸素と水素を含むガスとを混合燃焼させることにより光ファイバを加熱すると、ＯＨ基吸収に起因して波長１．８μｍ付近の損失が増大してしまう。
【０００６】
　この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、ＯＨ基吸収に起因した波長１．３８μｍ付近の損失増加を効果的に抑制する光ファイバ製品とその製造方法、ラマン増幅器とその製造方法、光カプラの製造方法、及び該光ファイバ製品を含む光伝送路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
　この発明に係る光ファイバ製品の製造方法は、まず、加熱対象となる光ファイバを用意する。この光ファイバは、波長１．３８μｍを含む帯域（１３７０ｎｍ〜１４１０ｎｍ）の光を伝送するための光伝送媒体であり、所定のモードフィールド径を有する。そして、当該光ファイバ製品の製造方法は、用意された光ファイバの所定領域におけるモードフィールド径を拡大する。このモードフィールド径の拡大処理は、上記所定領域に対して、波長１．３８μｍにおける伝送損失の増加量が０．１ｄＢ以下となるよう、構成元素として純水素を含む燃料を使用しない加熱源で加熱することにより行われる。
【０００８】
　なお、モードフィールド径の異なる２本の光ファイバの端面同士を融着接続する場合、接続損失を低減するために、モードフィールド径が小さい方の端部を加熱することによりモードフィールド径を拡大させることがある。この発明に係る光ファイバ製品の製造方法は、このような光ファイバ間の融着接続を考慮し、上記光ファイバとともに、該光ファイバと接続されるべき他の光ファイバを用意し、これら２本の光ファイバを融着接続する場合にも有効である。特に、このような融着接続の場合、モードフィールド径の小さい方は、その融着端面を含む所定領域が、波長１．３８μｍにおける伝送損失の増加量が０．１ｄＢ以下となるよう、構成元素として純水素を含む燃料を使用しない加熱源で加熱される。このような光ファイバの端面を含む所定領域の加熱は、用意された２本の光ファイバ（互いにモードフィールド径が異なる）の融着接続前あるいは融着接続後に行われる。
【０００９】
　上述のように、この発明に係る光ファイバ製品の製造方法によれば、光構成元素として純水素を含む燃料を使用しない加熱源で用意された光ファイバの所定領域を加熱することにより、該加熱された所定領域のモードフィールド径が拡大する。この加熱過程においてＨ２Ｏが発生することはほとんどない。したがって、光ファイバ内にＨ２Ｏが拡散することによるＯＨ基吸収が低減するため、該ＯＨ基吸収に起因した波長１．３８μｍ付近の損失増加が効果的に抑制される。
【００１０】
　この発明に係る光ファイバ製品の製造方法において、上記加熱源は、重水素と酸素とを混合燃焼するトーチ、ヒータ（例えば電熱ヒータ）、レーザ（例えばＣＯ２レーザ）のいずれかを含むのが好ましい。構成元素として純水素を含む燃料を使用することなく、確実に光ファイバを加熱することができるからである。なお、純水素を利用する場合と異なり、重水素を利用する場合は、ロスピークが波長１．８７μｍ付近にシフトするため、波長１．３８μｍを含む帯域の光通信に影響することはない。
【００１１】
　上述の工程を経て得られる光ファイバ製品（この発明に係る光ファイバ製品）は、例えば、異種光ファイバが融着接続された光伝送路、ラマン増幅器などの光増幅器、光カプラ等の種々の光デバイス部品への適用が可能である。すなわち、この発明に係る光ファイバ製品は、波長１．３８μｍを含む帯域の光を伝送する光ファイバであって、その端部が加熱処理（モードフィールド径の拡大処理）されている。この加熱処理は、上述のように、構成元素として純水素を含む燃料を使用しない加熱源として、重水素と酸素を含む燃料を使用した加熱源、ＣＯ２レーザ、又は電熱ヒータが利用され、この結果、波長１．３８μｍにおける伝送損失の増加量が０．１ｄＢ以下に抑えられている。
【００１２】
　また、この発明に係る光ファイバ製品の適用例として、光伝送路は、波長１．３８μｍを含む帯域の光を伝送する伝送路用光ファイバ（第１光ファイバ）と、この伝送路用光ファイバと融着接続される、該伝送路用光ファイバとは異なるモードフィールド径を有する光ファイバ（第２光ファイバ）とを備える。これら光ファイバのうち、少なくともモードフィールド径の小さい方の端部が加熱処理（モードフィールド径の拡大処理）されている。この加熱処理は、上述のように、構成元素として純水素を含む燃料を使用しない加熱源として、重水素と酸素を含む燃料を使用した加熱源、ＣＯ２レーザ、又は電熱ヒータが利用され、この結果、波長１．３８μｍにおける伝送損失の増加量を０．１ｄＢ以下に抑えるとともに第１及び第２光ファイバ間の接続損失を増加させることなく、これら第１及び第２光ファイバの接続を可能にする。
【００１３】
　この発明に係る光ファイバ製品の適用例として、ラマン増幅器は、ラマン増幅用励起光を供給するための励起光光源と、該励起光の供給により、信号光をラマン増幅するラマン増幅用光ファイバを備える。このラマン増幅器には、伝送路ファイバをラマン増幅用光ファイバとして利用する分布型ラマン増幅器と、該伝送路ファイバとは別にラマン増幅用光光ファイバを備えた集中型ラマン増幅器がある。この発明に係るラマン増幅器は、これら分布型ラマン増幅器及び集中型ラマン増幅器のいずれにも適用可能な構造を備える。すなわち、この発明に係るラマン増幅器は、波長１．３８μｍを含む帯域の光を伝送する伝送路の一部を構成するラマン増幅用光ファイバと、ラマン増幅用励起光が伝搬する、上記ラマン増幅用光ファイバと融着接続されるべき内部光ファイバ要素と、該内部光ファイバ要素に互いに異なる波長の１又はそれ以上のチャネルの励起光供給する励起光供給手段とを備える。ラマン増幅用光ファイバと内部光ファイバ要素とは互いに異なるモードフィールド径を有する。この発明に係るラマン増幅器の製造方法では、これらラマン増幅用光ファイバと内部光ファイバ要素のうち、少なくともモードフィールド径の小さい方の融着端面を含む所定領域が、波長１．３８μｍにおける伝送損失の増加量が０．１ｄＢ以下となるよう、構成元素として純水素を含む燃料を使用しない加熱源で加熱される。このとき、上記加熱源は、重水素と酸素とを混合燃焼するトーチ、ヒータ、レーザのいずれかを含む。また、融着端面を含む所定領域の加熱は、上記ラマン増幅用光ファイバ及び内部光ファイバ要素の融着接続前あるいは融着接続後のいずれのタイミングで行われてもよい。
【００１４】
　特に、この発明に係るラマン増幅器が分布型ラマン増幅器の場合、当該ラマン増幅器は、上記ラマン増幅用光ファイバとして伝送路ファイバを含み、上記内部光ファイバ要素は、少なくとも、該伝送路ファイバと直接融着接続される光ファイバ、例えば伝送路の波長分散を補償するために要された分散補償光ファイバや励起光が伝搬する光ファイバに相当する。一方、この発明に係るラマン増幅器が集中型ラマン増幅器の場合、当該ラマン増幅器は、伝送路ファイバとは別に用意された上記ラマン増幅用光ファイバ（伝送路の波長分散を補償するための分散補償光ファイバを含んでもよい）を含み、上記内部光ファイバ要素は、少なくとも、該ラマン増幅用光ファイバと直接融着接続される励起光が伝搬する光ファイバに相当する。
【００１５】
　以上のように、上述の製造方法により得られた光ファイバ製品を含む当該ラマン増幅器は、ＯＨ基吸収に起因した波長１．３８μｍ付近の損失増加が効果的に抑制されている。すなわち、構成元素として純水素を含む燃料を使用しない加熱源で光増幅用光ファイバの端部を加熱することにより、光増幅用光ファイバの加熱過程においてＨ２Ｏが発生することはほとんどなく、該光増幅用光ファイバ内にＨ２Ｏが拡散することによるＯＨ基吸収が低減する（ＯＨ基吸収に起因した波長１．３８μｍ付近の損失増加を抑制）。
【００１６】
　さらに、この発明に係る光ファイバ製品の適用例として、光カプラは、２本の光ファイバの側面を、上述の加熱処理（この発明に係る光ファイバ製品の製造方法）により加熱・融着することにより得られる。この場合も、重水素と酸素とを混合燃焼するトーチ等を利用して２本の光ファイバを加熱しているので、これら光ファイバの加熱過程においてＨ２Ｏが発生することはほとんどない。したがって、光ファイバ内にＨ２Ｏが拡散することによるＯＨ基吸収は低減し、結果的にＯＨ基吸収に起因した波長１．３８μｍ付近の損失増加が抑制される。
【発明の効果】
【００１７】
　以上のようにこの発明によれば、構成元素として純水素を含む燃料を使用しない加熱源、例えば重水素と酸素とを混合燃焼するトーチ等で光ファイバの所定領域を加熱するので、ＯＨ基吸収に起因した波長１．３８μｍ付近の損失増加が効果的に抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
　以下、この発明に係る光ファイバ製品とその製造方法、ラマン増幅器とその製造方法、光カプラの製造方法、及び光伝送路の各実施形態を、図１〜図６を用いて詳細に説明する。なお、図面の説明において同一部品、同一部位には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００１９】
　波長１．３８μｍ付近の波長帯域は、Ｓバンド（１４６０ｎｍ〜１５３０ｎｍ）のＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）伝送において、ラマン増幅用励起光の波長帯域と一致するため、該波長帯域における損失増加はラマン増幅効率を低下させる。そこで、この発明では、モードフィールド径の異なる光ファイバ間を接続する際に、該波長１．３８μｍ付近における損失を増加させることなく、低損失の接続を実現させる。
【００２０】
　モードフィールド径の異なる光ファイバを接続する場合において、これら光ファイバを融着接続した後に、該融着接続部分を加熱することにより一方のモードフィールド径を拡大させる（接続損失を低減する）接続方法は、以前から知られている。しかしながら、この加熱工程において酸素、水素を含むガスやこれらが発生するガスを使用する場合、燃焼工程で発生するＨ２Ｏが加熱された光ファイバ内に拡散すると、ＯＨ基の吸収帯域において損失が増加する。この発明は、モードフィールド径の拡大手段として、酸素、水素を含むガスやこれらを発生するガスを使用することなくモードフィールド径の拡大処理を可能にする。
【００２１】
　具体的に、この発明において行われるモードフィールド径の拡大処理は、加熱源として、重水素と酸素を含む燃料を使用した加熱源、ＣＯ２レーザを使用した加熱源、又は電熱ヒータを使用した加熱源によって光ファイバを加熱する。特に、重水素と酸素を含む燃料を使用した加熱源による加熱では、ＯＤ基の吸収帯域が１．８７μｍにピークを有することから光通信に影響がない。例えば、重水素と酸素を含む燃料を利用した加熱では、Ｄ２Ｏを電気分解して得られた重水素と酸素を利用して炎を発生させ、この炎により光ファイバを加熱することにより行われる。
【００２２】
　図１は、この発明に係るラマン増幅器における第１実施形態として、集中型ラマン増幅器の構成を示す図である。この図１において、ラマン増幅器１００は、ＳバンドのＷＤＭ伝送システムに使用される。
【００２３】
　ラマン増幅器１００は、入力端から出力端に向かって順に、光伝送ファイバ２（内部光ファイバ要素）、ラマン増幅用光ファイバ４及び伝送路ファイバ３（内部光ファイバ要素）が配置され、伝送路ファイバ２とラマン増幅用光ファイバ４との接続点５及びラマン増幅用光ファイバ４と伝送路ファイバ３との接続点５ではそれぞれのファイバが融着接続されている。このラマン増幅器１００では、互いに融着接続された、励起光が接続点５を通過して伝搬するラマン増幅用光ファイバ４と伝送路ファイバ３との組み合わせにより、この発明に係る光ファイバ製品が構成されている。また、伝送路ファイバ３と、励起光導入用光ファイバ８との組み合わせによりこの発明に係る光カプラが構成されている。
【００２４】
　また、伝送路ファイバ２上には光アイソレータ６が配置され、伝送路ファイバ３上には、励起光導入用光ファイバ（内部光ファイバ要素）８を介して励起光供給手段５０からの励起光をラマン増幅用光ファイバへ導くための光カプラ７が配置されている。励起光供給手段５０は、供給されるべき励起チャネルごとに用意された複数の励起光光源１０と、これら複数の励起光光源１０から出力された励起チャネルを合波する光合波器９を備える。ラマン増幅用光ファイバ４は、上述の励起光供給手段５０から励起光（互いに異なる波長の複数励起チャネルを含む）が供給されることで、伝送路ファイバ２を通過した信号光（互いに異なる波長の複数信号チャネルを含む）をラマン増幅して伝送路ファイバ３に出力する。
【００２５】
　なお、図１のラマン増幅器１００は、上述のような構造を有する集中型ラマン増幅器として説明されているが、光送信局から光受信局までの伝送路区間に配置された光ファイバ伝送路をラマン増幅用光ファイバとして利用する分布型ラマン増幅器であってもよい。この場合、励起光が融着接続点を介して伝搬する、ラマン増幅用光ファイバとして機能する光ファイバ伝送路と励起光導入用光ファイバ（又は内部光ファイバ要素である伝送路ファイバ）との組み合わせにより、この発明に係る光ファイバ製品が構成される。
【００２６】
　図２に示されたように、ラマン増幅用光ファイバ４のコア４ａの径（モードフィールド径）は、伝送路光ファイバ２、３の各コア２ａ、３ａよりも小さい。このため、伝搬光のパワー密度を増大させてラマン増幅を効率良く行うことができる。また、伝送路ファイバ２、３とラマン増幅用光ファイバ４との融着接続部５においては、光ファイバの接続損失を低減させるべく、該ラマン増幅用光ファイバ４のコア４ａの径をテーパ状に拡大させ、伝送路ファイバ２、３のコア２ａ、３ａの径とほぼ等しくなるようにモードフィールド径の拡大処理が行われる。
【００２７】
　伝送路ファイバ２上には、ラマン増幅用光ファイバ４に向かう方向にのみ光を通過させる光アイソレータ６が配置されている。また、伝送路ファイバ３上には光カプラ７が配置されている。この光カプラ７には、励起光導入用光ファイバ８を介して光合波器９が接続され、この光合波器９には、複数の励起光源１０が接続されている。
【００２８】
　これらの励起光源１０は、信号光をラマン増幅させるための複数励起チャネルを出力する。励起光源１０の一つは、例えば１．３８μｍ波長帯の光（励起チャネル）を発生する。光合波器９は、これら励起光源１０から出力された複数の励起チャネルを合波する。この光合波器９から出力された合波光、すなわち互いに異なる波長の複数励起チャネルを含む励起光は、励起光導入用光ファイバ８を介して光カプラ７に導かれる。光カプラ７は、ラマン増幅用光ファイバ４から到達した信号光を通過させる一方、光合波器９からの励起光をラマン増幅用光ファイバ４に供給する。
【００２９】
　このようなラマン増幅器１００において、複数の励起光源１０から出力された各波長帯域の励起チャネルは光合波器９で合波され、この光合波器９からの励起光が光カプラ７を介してラマン増幅用光ファイバ４に供給される。一方、伝送路ファイバ２を通過した信号光は、励起光が供給されたラマン増幅用光ファイバ４においてラマン増幅され、このラマン増幅光が光カプラ７を介して出力される。
【００３０】
　図３は、この発明に係るラマン増幅器（この発明に係る光ファイバ製品を含む）における第２実施形態として、分布型ラマン増幅器の種々の構成を示す図である。特に、図３（ａ）は、後方励起によりラマン増幅を行う分布型ラマン増幅器２００ａを示し、図３（ｂ）は、前方励起によりラマン増幅を行う分布型ラマン増幅器２００ｂを示し、そして、図３（ｃ）は、双方向励起によりラマン増幅を行う分布型ラマン増幅器を示す。
【００３１】
　図３（ａ）に示されたラマン増幅器２００ａは、送信器ＴＸ６０から受信器ＲＸ７０に向かって順に、ラマン増幅用光ファイバとして機能する光ファイバ伝送路４０と伝送路ファイバ３０（少なくとも一部が内部光ファイバ要素に相当）が配置され、該光伝送路４０（ラマン増幅用光ファイバ）と伝送路ファイバ３０との接続点５ではそれぞれのファイバが融着接続されている。このラマン増幅器２００ａでは、互いに融着接続された、励起光が接続点５を通過して伝搬する光伝送路４０と伝送路ファイバ３０との組み合わせにより、この発明に係る光ファイバ製品が構成されている。また、伝送路ファイバ３０と、励起光導入用光ファイバ８との組み合わせによりこの発明に係る光カプラが構成されている。なお、図３（ａ）において、記号“Ｘ”は光ファイバ間の融着接続部分を示す。
【００３２】
　また、伝送路ファイバ３０上には、励起光導入用光ファイバ（内部光ファイバ要素）８を介して励起光供給手段５０からの励起光を光伝送路４０へ導くための光カプラ７が配置されている（後方励起）。励起光供給手段５０は、図１に示された第１実施形態に係るラマン増幅器１００と同様の構造を有し、供給されるべき励起チャネルごとに用意された複数の励起光光源と、これら複数の励起光光源から出力された励起チャネルを合波する光合波器を備える。光伝送路４０は、上述の励起光供給手段５０から励起光（互いに異なる波長の複数励起チャネルを含む）が供給されることで、伝搬する信号光（互いに異なる波長の複数信号チャネルを含む）をラマン増幅して伝送路ファイバ３０に出力する。
【００３３】
　図３（ｂ）に示されたラマン増幅器２００ｂは、送信器ＴＸ６０から受信器ＲＸ７０に向かって順に、伝送路ファイバ２０（少なくとも一部が内部光ファイバ要素に相当）と、ラマン増幅用光ファイバとして機能する光ファイバ伝送路４０とが配置され、該伝送路ファイバ２０と光伝送路４０（ラマン増幅用光ファイバ）との接続点５ではそれぞれのファイバが融着接続されている。このラマン増幅器２００ｂでは、互いに融着接続された、伝送路ファイバ２０と励起光が接続点５を通過して伝搬する光伝送路４０との組み合わせにより、この発明に係る光ファイバ製品が構成されている。また、伝送路ファイバ２０と、励起光導入用光ファイバ８との組み合わせによりこの発明に係る光カプラが構成されている。なお、図３（ｂ）において、記号“Ｘ”は光ファイバ間の融着接続部分を示す。
【００３４】
　また、伝送路ファイバ２０上には、励起光導入用光ファイバ（内部光ファイバ要素）８を介して励起光供給手段５０からの励起光を光伝送路４０へ導くための光カプラ７が配置されている（前方励起）。励起光供給手段５０は、図１に示された第１実施形態に係るラマン増幅器１００と同様の構造を有し、供給されるべき励起チャネルごとに用意された複数の励起光光源と、これら複数の励起光光源から出力された励起チャネルを合波する光合波器を備える。光伝送路４０は、上述の励起光供給手段５０から励起光（互いに異なる波長の複数励起チャネルを含む）が供給されることで、伝搬する信号光（互いに異なる波長の複数信号チャネルを含む）をラマン増幅する。
【００３５】
　図３（ｃ）に示されたラマン増幅器２００ｃは、送信器ＴＸ６０から受信器ＲＸ７０に向かって順に、伝送路ファイバ２０（少なくとも一部が内部光ファイバ要素に相当）と、ラマン増幅用光ファイバとして機能する光ファイバ伝送路４０と、伝送路ファイバ３０（少なくとも一部が内部光ファイバ要素に相当）とが配置され、該伝送路ファイバ２０と光伝送路４０（ラマン増幅用光ファイバ）との接続点５、及び、光伝送路４０と伝送路ファイバ３０との接続点５ではそれぞれのファイバが融着接続されている。このラマン増幅器２００ｃでは、互いに融着接続された、伝送路ファイバ２０と励起光が接続点５を通過して伝搬する光伝送路４０との組み合わせ、さらには光伝送路４０と伝送路ファイバ３０との組み合わせにより、この発明に係る光ファイバ製品が構成されている。また、伝送路ファイバ２０と、励起光導入用光ファイバ８ａとの組み合わせ、及び伝送路ファイバ３０と励起光導入用光ファイバ８ｂによりこの発明に係る光カプラが構成されている。なお、図３（ｂ）において、記号“Ｘ”は光ファイバ間の融着接続部分を示す。
【００３６】
　また、伝送路ファイバ２０の上には、励起光導入用光ファイバ（内部光ファイバ要素）８ａを介して励起光供給手段５０ａからの励起光を光伝送路４０へ導くための光カプラ７ａが配置されるとともに、伝送路ファイバ３０の上には、励起光導入用光ファイバ（内部光ファイバ要素）８ｂを介して励起光供給手段５０ｂからの励起光を光伝送路４０へ導くための光カプラ７ｂが配置されている（双方向励起）。励起光供給手段５０ａ及び励起光供給手段５０ｂのそれぞれは、図１に示された第１実施形態に係るラマン増幅器１００と同様の構造を有し、供給されるべき励起チャネルごとに用意された複数の励起光光源と、これら複数の励起光光源から出力された励起チャネルを合波する光合波器を備える。光伝送路４０は、上述の励起光供給手段５０ａから励起光（互いに異なる波長の複数励起チャネルを含む）が供給されるとともに励起光供給手段５０ｂから励起光（互いに異なる波長の複数励起チャネルを含む）が供給されることで、伝搬する信号光（互いに異なる波長の複数信号チャネルを含む）をラマン増幅する。
【００３７】
　次に、上記ラマン増幅器１００の製造方法（この発明に係る光ファイバ製品の製造方法を含む）を、図４（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。特に、この説明では、伝送路ファイバ２、３とラマン増幅用光ファイバ４とを接続工程を示す。
【００３８】
　まず、図４（ａ）に示されたように、伝送路ファイバ２、３の端面とラマン増幅用光ファイバ４の端面とを突き合わせる。その状態で、融着接続装置の放電部１１によりアーク放電を起こし、これら伝送路ファイバ２、３の端面とラマン増幅用光ファイバ４の端面とを融着接続する（図４（ｂ））。
【００３９】
　続いて、図４（ｃ）に示されたように、加熱源１２でラマン増幅用光ファイバ４の両端部（端面を含む所定領域）を加熱し、該ラマン光増幅用光ファイバ４のコア４ａの径を拡大させる（モードフィールド径拡大処理）。このとき、例えば、融着接続された伝送路ファイバ２の一端から光を入射させ、反対側に位置する伝送路ファイバ３からの出射光の光パワーをモニタしながら、ラマン増幅用光ファイバ４のモードフィールド径の拡大処理を行う。
【００４０】
　加熱源１２としては、例えば重水素（Ｄ２）と酸素とを混合燃焼するトーチが好ましい。このとき、重水（Ｄ２Ｏ）を電気分解して重水素と酸素とを生成し、これを利用して炎を発生させてもよく、あるいは重水素と酸素とを別々に用意してもよい。
【００４１】
　なお、図４（ａ）〜（ｃ）の製造方法は、上記分布型ラマン増幅器２００ａ〜２００ｃにも適用可能である。この場合、上記集中型ラマン増幅器１００のラマン増幅用光ファイバ４は、上記分布型ラマン増幅器２００ａ〜２００ｃにおける光伝送路４０に相当し、伝送路ファイバ２、３は、それぞれ伝送路ファイバ２０、３０に相当する。
【００４２】
　ところで、重水素でない通常の水素（純水素）を含むガス（例えば、純水素自体やメタン、プロパン等の有機系燃料）と酸素とを混合燃焼させて光ファイバを加熱した場合、燃焼工程で発生するＨ２Ｏが光ファイバの内部に拡散することにより、図５に示されたように、ＯＨ基の吸収帯域である１．３８μｍ波長帯の損失が増大する。なお、図５には、加熱条件が異なる３つの特性が示されている。この図５において、グラフＧ５１０は、加熱処理前の光ファイバの損失特性を示し、グラフＧ５２０ａは、重水素でない通常の水素（純水素という）を含むガス（例えば純水素自体やメタン、プロパン等の有機系燃料）と酸素とを混合燃焼するトーチで加熱された光ファイバの損失特性を示し、グラフＧ５２０ｂは、重水素（Ｄ2）と酸素とを混合燃焼するトーチで加熱された光ファイバの損失特性を示す。
【００４３】
　この図５から分かるように、１．３８μｍ波長帯は、Ｓバンド（１４６０ｎｍ〜１５３０ｎｍ）のＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）伝送を行う際にラマン増幅用励起光の波長帯域と一致するため、該１．３８μｍ波長帯における損失増加は、結果としてラマン増幅効率を下げてしまう。
【００４４】
　一方、この発明に係る光ファイバ製品の製造方法では、重水素と酸素とを混合燃焼するトーチでラマン増幅用光ファイバ４の端部を加熱するので、燃焼加熱時にＨ２及びＨ２Ｏの発生がほとんどない。このため、ＯＨ基吸収に起因した１．３８μｍ波長帯における損失（吸収損失）が低減される。したがって、当該ラマン増幅器１００、２００ａ〜２００ｃのそれぞれにおいて、信号光のラマン増幅が効果的に行える。なお、ＯＤ基の吸収損失は、波長１．８７μｍ付近にピークがあるため、１．３８μｍ波長帯の光通信に影響はない。
【００４５】
　また、加熱源１２としては、重水素と酸素とを混合燃焼するトーチの他に、ＣＯ２レーザ等のレーザや、電熱ヒータ等のヒータを使用してもよい。これらの加熱源１２も、構成元素として純水素を含む燃料を使用しないため、燃焼過程でＨ２及びＨ２Ｏが発生することはなく、これにより１．３８μｍ波長帯における吸収損失を確実に低減することができる。
【００４６】
　なお、伝送路ファイバ２、３とラマン増幅用光ファイバ４との接続工程においては、加熱源１２でラマン増幅用光ファイバ４の両端部を加熱して、該ラマン増幅用光ファイバ４の両端部のモードフィールド径を拡大させた後に、伝送路ファイバ２、３それぞれとラマン増幅用光ファイバ４とを融着接続してもよい。
【００４７】
　光カプラ７を形成する場合は、図６に示されたように、加熱源１３で伝送路ファイバ３と励起光導入用光ファイバ８とを領域Ａにおいて溶融延伸して融着する。加熱源１３としては、上記重水素と酸素とを混合燃焼するトーチを使用する。したがって、この場合も、光ファイバ３、８を加熱させた時にＨ２Ｏが発生することはほとんどなく、ＯＨ基吸収に起因した１．３８μｍ波長帯における損失が低減される。なお、図６に示されたカプラの製造方法は、図３（ａ）〜（ｃ）にそれぞれ示されたカプラ７、７ａ及び７ｂにも同様に適用可能である。この場合、集中型ラマン増幅器１００における伝送路ファイバ２、３には、分布型ラマン増幅器２００ａ〜２００ｃにおける伝送路ファイバ２０、３０がそれぞれ相当し、集中型ラマン増幅器１００における励起光導入用光ファイバ８には、分布型ラマン増幅器２００ａ〜２００ｃにおける励起光導入用光ファイバ８、８ａ及び８ｂがそれぞれ相当する。
【００４８】
　この発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。すなわち、重水素と酸素とを混合燃焼するトーチを利用する光ファイバの加熱処理は、光ファイバのモードフィールド径を拡大する場合や、光カプラを製造する場合に限らず、光ファイバの製造工程において線引き直後の光ファイバに対して加熱処理する場合にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
　この発明に係る光ファイバ製品は、ＯＨ基吸収に起因した波長１．３８μｍ付近の損失増加が効果的に抑制されており、例えば、異種光ファイバが融着接続された光伝送路、ラマン増幅器などの光増幅器、光カプラ等の種々の光デバイス部品への適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】この発明に係るラマン増幅器（この発明に係る光ファイバ製品を含む）における第１実施形態の構成を示す図である。
【図２】図１に示された光伝送用光ファイバ（又は励起光導入用光ファイバ）及び光増幅用光ファイバの断面構造（この発明に係る光ファイバ製品の断面構造）を示す図である。
【図３】この発明に係るラマン増幅器（この発明に係る光ファイバ製品を含む）における第２実施形態の構成を示す図である。
【図４】図２に示された光伝送用光ファイバ（又は励起光導入用光ファイバ）と光増幅用光ファイバとの接続工程（この発明に係る光ファイバ製品の製造方法）を説明するための図である。
【図５】光ファイバに対する加熱条件を変えた場合の接続損失の変化を示すグラフである。
【図６】図１に示された光カプラの製造方法（この発明に係る光カプラの製造方法）を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５１】
　４…ラマン増幅用光ファイバ
　４０…伝送用光ファイバ（ラマン増幅用光ファイバ）
　３、２０、３０…内部光ファイバ要素
　１２、１３…加熱源。
【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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