(57)【要約】【課題】  エルビウム添加光ファイバのクラッドに励起光を導入可能な光接続構造等を提供する。【解決手段】  光ファイバ接続構造１は、信号光等を導入する側のマルチコアファイバ３と、マルチコアＥＤＦ５の接続構造である。マルチコアファイバ３は、複数のコア１５、１５ａ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。コア１５の周囲には、例えば、１２個のコア１５ａが最密に配置される。は、信号光の導波路となり、コア１５ａは、励起光の導波路となる。コア２１の周囲のクラッド２３には、励起光が導入される【選択図】図１
2013235969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光増幅材料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接続構造であって、
第１のコア部と前記第１のコア部の外周に設けられる第１のクラッド部を有するマルチコアファイバと、
第２のコア部と前記第２のコア部の外周に設けられる第２のクラッド部と、前記第２のクラッド部の外周に設けられ、前記第２のクラッド部の屈折率よりも低い屈折率の被覆部を有する光増幅材料添加マルチコアファイバと、を具備し、
前記マルチコアファイバと前記光増幅材料添加マルチコアファイバとが対向して接合され、前記第２のコア部は、前記第１のコア部と光接続されるとともに、前記第２のコア部と光接続されない少なくとも一つの他のコア部から前記第２のクラッド部へ励起光を導入することが可能であることを特徴とする光ファイバ接続構造。
【請求項２】
前記マルチコアファイバの外周に、少なくとも１本の光ファイバ心線が配置され、前記他のコア部の少なくとも一部は、前記光ファイバ心線のコア部であり、前記光ファイバ心線から前記第２のクラッド部に対し、励起光を導入することが可能であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ接続構造。
【請求項３】
前記光増幅材料添加マルチコアファイバの外面には、断面において、前記第２のクラッド部と一体で形成される凸部が形成され、
前記光ファイバ心線は、前記凸部を介して、前記光増幅材料添加マルチコアファイバの前記第２のクラッド部に励起光を導入することが可能であることを特徴とする請求項２記載の光ファイバ接続構造。
【請求項４】
前記マルチコアファイバは、前記第２のコア部よりも多くの第１のコア部を有し、前記他のコア部の少なくとも一部は、前記第２のコア部とは光接続されない少なくとも一つの前記第１のコア部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光ファイバ接続構造。
【請求項５】
前記マルチコアファイバは、キャピラリに保持され、
前記キャピラリの外周には、前記キャピラリの材質の屈折率よりも低い屈折率の被覆部を有し、
前記キャピラリの一方の端面には、光ファイバ心線が接続され、前記キャピラリの他の端面が、前記第２のクラッド部と接合され、前記光ファイバ心線から前記キャピラリを介して前記第２のクラッド部に励起光を導入することが可能であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ接続構造。
【請求項６】
前記キャピラリの外径よりも、前記第２のクラッド部の径の方が大きいことを特徴とする請求項５記載の光ファイバ接続構造。
【請求項７】
前記マルチコアファイバと前記光増幅材料添加マルチコアファイバとの間には、他のマルチコアファイバが接続され、前記マルチコアファイバと前記光増幅材料添加マルチコアファイバとは、前記他のマルチコアファイバを介して光接続され、
前記マルチコアファイバと前記他のマルチコアファイバとが対向して接合され、前記他のコア部から前記他のマルチコアファイバのクラッド部を介して、前記第２のクラッド部へ励起光を導入することが可能であ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光ファイバ接続構造。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の光ファイバ接続構造を用いた光増幅器の励起光制御方法であって、
前記第２のクラッド部に対し、少なくとも２箇所から励起光を導入し、
前記第２のコア部から出力されるそれぞれの信号光の強度を監視し、
それぞれの前記第２のコア部における信号光の増幅効率の差を小さくするように、前記第２のクラッド部へ導入するそれぞれの励起光の強度を調整することを特徴とする光増幅器の励起光制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のコアを有するマルチコアファイバに対応した光増幅器を構成することが可能な光ファイバ接続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、エルビウムがドープされた光ファイバが用いられる。このようなエルビウム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、エルビウム添加光ファイバのクラッド部に励起光を導入可能な光接続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、エルビウム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接続構造であって、第１のコア部と前記第１のコア部の外周に設けられる第１のクラッド部を有するマルチコアファイバと、第２のコア部と前記第２のコア部の外周に設けられる第２のクラッド部と、前記第２のクラッド部の外周に設けられ、前記第２のクラッド部の屈折率よりも低い屈折率の被覆部を有するエルビウム添加マルチコアファイバと、を具備し、前記マルチコアファイバよりも、前記エルビウム添加マルチコアファイバのサイズが大きく、前記マルチコアファイバと前記エルビウム添加マルチコアファイバとが対向して接合され、前記第２のコア部は、前記第１のコア部と光接続されるとともに、前記第２のコア部と光接続されない少なくとも一つの他のコア部から前記第２のクラッド部へ励起光を導入することが可能であることを特徴とする光ファイバ接続構造である。
【００１０】
前記マルチコアファイバの外周に、少なくとも１本の光ファイバ心線が配置され、前記他のコア部の少なくとも一部は、前記光ファイバ心線のコア部であり、前記光ファイバ心線から前記第２のクラッド部に対し、励起光を導入することが可能であってもよい。
【００１１】
前記エルビウム添加マルチコアファイバの外面には、断面において、前記第２のクラッド部と一体で形成される凸部が形成され、前記光ファイバ心線は、前記凸部を介して、前記エルビウム添加マルチコアファイバの前記第２のクラッド部に励起光を導入することが可能であってもよい。
【００１２】
前記マルチコアファイバは、前記第２のコア部よりも多くの第１のコア部を有し、前記他のコア部の少なくとも一部は、前記第２のコア部とは光接続されない少なくとも一つの前記第１のコア部であってもよい。
【００１３】
前記マルチコアファイバは、キャピラリに保持され、前記キャピラリの外周には、前記キャピラリの材質の屈折率よりも低い屈折率の被覆部を有し、前記キャピラリの一方の端面には、光ファイバ心線が接続され、前記キャピラリの他の端面が、前記第２のクラッド部と接合され、前記光ファイバ心線から前記キャピラリを介して前記第２のクラッド部に励起光を導入することが可能であってもよい。
【００１４】
前記キャピラリの外径よりも、前記第２のクラッド部の径の方が大きいことが望ましい。
【００１５】
前記マルチコアファイバと前記エルビウム添加マルチコアファイバとの間には、他のマルチコアファイバが接続され、前記マルチコアファイバと前記エルビウム添加マルチコアファイバとは、前記他のマルチコアファイバを介して光接続され、
前記マルチコアファイバと前記他のマルチコアファイバとが対向して接合され、前記他のコア部から前記他のマルチコアファイバのクラッド部を介して、前記第２のクラッド部へ励起光を導入することが可能であってもよい。
【００１６】
第１の発明によれば、マルチコアファイバとエルビウム添加マルチコアファイバとの接続構造であって、第２のコア部とは接続されない他のコア部から第２のクラッドに励起光を導入するため、確実にエルビウム添加マルチコアファイバのクラッドに対して励起光を導入することができる。
【００１７】
他のコア部として、他の光ファイバ心線を用いることで、励起光用の光ファイバ心線から確実にエルビウム添加マルチコアファイバの第２のクラッドに励起光を導入することができる。この際、エルビウム添加マルチコアファイバの第２のクラッド部と一体で形成された凸部を形成することで、凸部の端面に対して光ファイバ心線からの励起光を導入することができる。したがって、導入側のマルチコアファイバ及び光ファイバ心線の配置形態とエルビウム添加マルチコアファイバの端面形状とを近似させることができるため、融着接合が容易である。
【００１８】
また、エルビウム添加マルチコアファイバのコア数よりも多くのコア数を有するマルチコアファイバを用いると、当該余剰のコアを励起光の導波路として利用することができる。したがって、第１のコア部からエルビウム添加マルチコアファイバの第２のクラッド部に励起光を導入することができる。
【００１９】
また、マルチコアファイバをキャピラリに固定し、キャピラリの外周面に被覆部を形成することで、励起光をキャピラリの端面に導入することができる。したがって、キャピラリを介してエルビウム添加マルチコアファイバに励起光を導入することができる。この際、キャピラリよりもエルビウム添加マルチコアファイバの外径を大きくすることで、キャピラリ内の励起光を確実にエルビウム添加マルチコアファイバの第２のクラッド部に導入することができる。
【００２０】
また、マルチコアファイバとエルビウム添加マルチコアファイバとの間にさらに他のマルチコアファイバを設けることで、励起光を当該マルチコアファイバのクラッド部を介してエルビウム添加マルチコアファイバの第２のクラッド部に導入することができる。したがって、マルチコアファイバの断面において、励起光をクラッド内で拡散させることができる。このため、エルビウム添加マルチコアファイバの第２のクラッド部の断面位置に対して略均一に励起光を導入することができる。
【００２１】
第２の発明は、第１の発明にかかる光ファイバ接続構造を用いた光増幅器の励起光制御方法であって、前記第２のクラッド部に対し、少なくとも２箇所から励起光を導入し、前記第２のコア部から出力されるそれぞれの信号光の強度を監視し、それぞれの前記第２のコア部における信号光の増幅効率の差を小さくするように、前記第２のクラッド部へ導入するそれぞれの励起光の強度を調整することを特徴とする光増幅器の励起光制御方法である。
【００２２】
第３の発明によれば、励起光の強度を調整することで、エルビウム添加マルチコアファイバの各コア部における信号光の増幅効率を略均一にすることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、エルビウム添加マルチコアファイバのクラッドに励起光を導入可能な光接続構造等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【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】光ファイバ接続構造３０を示す図。
【図４】光ファイバ接続構造３０を示す断面図であり、（ａ）は図３のＣ−Ｃ線断面図、（ｂ）は図３のＤ−Ｄ線断面図。
【図５】光ファイバ接続構造４０を示す図。
【図６】光ファイバ接続構造４０を示す断面図であり、（ａ）は図５のＥ−Ｅ線断面図、（ｂ）は図５のＦ−Ｆ線断面図。
【図７】光ファイバ接続構造５０を示す図。
【図８】光ファイバ接続構造５０を示す断面図であり、（ａ）は図７のＧ−Ｇ線断面図、（ｂ）は図７のＨ−Ｈ線断面図、（ｃ）は図７のＩ−Ｉ線断面図。
【図９】光ファイバ接続構造５０ａを示す図。
【図１０】光ファイバ接続構造５０ａを示す断面図であり、（ａ）は図９のＪ−Ｊ線断面図、（ｂ）は図９のＫ−Ｋ線断面図、（ｃ）は図９のＬ−Ｌ線断面図。
【図１１】光ファイバ接続構造６０を示す図。
【図１２】光ファイバ接続構造６０を示す断面図であり、（ａ）は図１１のＭ−Ｎ線断面図、（ｂ）は図１１のＮ−Ｎ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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、信号光等を導入する側のマルチコアファイバ３と、マルチコアＥＤＦ５（エルビウム添加マルチコアファイバ）の接続構造である。
【００２６】
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、１５ａ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、第１のコア部である全部で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。
【００２７】
コア１５の周囲には、例えば、他のコア部である１２個のコア１５ａが最密に配置される。なお、コア１５ａの配置は、図示した例には限られない。コア１５は、信号光の導波路となり、コア１５ａは、励起光の導波路となる。
【００２８】
図２（ｂ）に示すように、マルチコアＥＤＦ５は、光増幅材料である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。なお、光増幅材料としては、他にＹｂなどの他の希土類元素などを用いても良い。例えば、第２のコア部である全部で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。
【００２９】
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を構成するコア１５ａの外接円の外径よりも大きい。
【００３０】
マルチコアＥＤＦ５のクラッド２３の外周面には、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。
【００３１】
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の個数よりも多くすればよい。すなわち、本発明では、コア同士が最密配置されていれば、その個数は限定されない。
【００３２】
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。この状態で、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、コア１５ａは、クラッド２３と光接続する。すなわち、コア１５ａは、コア２１とは光接続しない。
【００３３】
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、マルチコアＥＤＦ５もマルチコアファイバ３と同様にキャピラリに挿通し、キャピラリに挿通されたマルチコアＥＤＦ５とマルチコアファイバ３とを接続しても良い。
【００３４】
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、マルチコアファイバ３のコア１５ａには、励起光が導入される。したがって、コア２１の周囲のクラッド２３には、励起光が導入される。なお、全てのコア１５ａから励起光を導入する必要はなく、少なくとも１つのコア１５ａからクラッド２３に励起光を導入すればよい。
【００３５】
エルビウムが添加されたコア２１を有するマルチコア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。
【００３６】
なお、信号光の波長は、例えば１５５０ｎｍであり、励起光の波長は、例えば９８０ｎｍまたは１４８０ｎｍであればよい。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。
【００３７】
マルチコアファイバ３のコア１５ａに励起光を導入する方法としては、たとえば、コア１５およびコア１５ａのそれぞれに対応するように配置され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。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シングルモードファイバ７本を正六角形状に密に束ねて、当該シングルモード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。そして、その外周部に１２本のシングルモードファイバ（励起光がマルチモードの場合はマルチモードファイバ）を同様に配置することで、これらのコアをコア１５ａに対応させることができる。
【００３８】
当該バンドルされた複数のファイバのうち、中心部付近のコア１５に対応するものには信号光を、周辺部のコア１５ａに対応するものには、励起光源のファイバを接続して励起光が導入される。なお、ここで、コア１５ａに対応する光ファイバは任意の一つを用いても良いし、複数用いても良い。また、コア１５ａには、レンズを用いた空間結合系によって励起光を結合させても良い。
【００３９】
なお、マルチモードの励起光を導入する場合、コア１５ａはマルチモードコアとするのが望ましいが、シングルモードコアを用いてもコア１５ａ近傍に導波モードを集約して導波することができる。
【００４０】
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にコア１５ａ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。
【００４１】
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。
【００４２】
次に、第２の実施形態について説明する。図３は光ファイバ接続構造３０の平面図、図４（ａ）は図３のＣ−Ｃ線断面図、図４（ｂ）は図３のＤ−Ｄ線断面図である。なお、以下の説明において、光ファイバ接続構造１等と同様の機能を奏する構成については、図１〜図２と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。光ファイバ接続構造３０は、光ファイバ接続構造１と略同様の構成であるが、マルチコアファイバ３ａの他に、他の光ファイバ心線７が用いられる点で異なる。
【００４３】
マルチコアファイバ３ａは、マルチコアファイバ３と同様の構成であるが、マルチコアＥＤＦ５のコア２１と同数のコア１５が形成され、余剰のコア１５ａが設けられない。
【００４４】
マルチコアファイバ３ａと光ファイバ心線７はキャピラリ１１で集合されて固定される。なお、マルチコアファイバ３ａと光ファイバ心線７は、キャピラリ１１に対して樹脂１９によって固定される。樹脂１９としては、光ファイバ心線７のクラッドおよびマルチコアファイバ３ａのクラッド１７よりも低屈折率の材質であることが望ましい。また、図示した例では、光ファイバ心線７を１本配置した例を示すが、複数の光ファイバ心線７を配置してもよく、光ファイバ心線７の本数は適宜設定可能である。
【００４５】
キャピラリの内径は、マルチコアファイバ３ａとそれに集合された単数あるいは複数の光ファイバ心線７により形成される、外接円の径に略等しくしても良い。これにより、光ファイバ心線の光軸方向がマルチコアファイバの光軸方向と略平行となるので、励起光をマルチコアＥＤＦ５のクラッド外縁付近に入力する場合でも、比較的安定した励起光の結合を得ることができる。
【００４６】
マルチコアファイバ３ａのコア１５は、マルチコアＥＤＦ５のコア２１と光接続される。光ファイバ心線７は、マルチコアＥＤＦ５のクラッド２３と光接続される。すなわち、第１のコア部であるマルチコアファイバ３ａのコア１５からは、マルチコアＥＤＦ５のコア２１に対して、信号光を導入することができる。また、他のコア部である光ファイバ心線７のコアからは、マルチコアＥＤＦ５のクラッド２３に対して励起光を導入することができる。
【００４７】
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、光ファイバ接続構造３０では、励起光の導入に対して光ファイバ心線７を用いるため、励起光の光源等の配置自由度が高い。
【００４８】
次に、第３の実施の形態について説明する。図５は、光ファイバ接続構造４０の平面図、図６（ａ）は図５のＥ−Ｅ線断面図、図６（ｂ）は図５のＦ−Ｆ線断面図である。光ファイバ接続構造４０は、光ファイバ接続構造３０と略同様の構成であるが、マルチコアＥＤＦ４１が用いられる点で異なる。
【００４９】
マルチコアＥＤＦ４１は、外周部に凸部４３が設けられる。図６（ｂ）に示すように、凸部４３は、断面においてクラッド２３と一体で形成される。なお、クラッド２３および凸部４３を覆うように、被覆部１３が設けられる。マルチコアＥＤＦ４１は、例えば、クラッド２３と略同一素材のファイバをマルチコアＥＤＦ５（図２（ｂ）など）の外周面（被覆部１３を除く）に配置して、端面から離れるにつれてなだらかに断面円形となるように融着して形成される。
【００５０】
マルチコアファイバ３の各コア１５は、マルチコアＥＤＦ４１の各コア２１と光接続される。また、光ファイバ心線７のコアは、凸部６５の位置に対して光接続される。すなわち、光ファイバ心線７のコア１５からは、マルチコアＥＤＦ４１のコア２１に対して、信号光を導入することができる。一方、光ファイバ心線７のコアからは、マルチコアＥＤＦ４１の凸部４３を介して、クラッド２３に対して励起光を導入することができる。
【００５１】
なお、光ファイバ心線７は、複数本であってもよい。この場合、マルチコアＥＤＦ４１の、光ファイバ心線７に対応する部位に、それぞれ凸部４３を形成すればよい。例えば、光ファイバ心線７を、マルチコアファイバ３の外周に等間隔で、６本配置した場合には、凸部４３を等間隔で６か所形成し、それぞれ光ファイバ心線７と光接続すればよい。
【００５２】
第３の実施の形態によれば、光ファイバ接続構造３０等と同様の効果を得ることができる。また、光ファイバ接続構造４０では、マルチコアＥＤＦ４１の端面形状は、マルチコアファイバ３ａおよび光ファイバ心線７を集合した外形に略対応した形状に形成される。したがって、マルチコアファイバ３および光ファイバ心線７と、マルチコアＥＤＦ４１とを融着することが容易となる。
【００５３】
次に、第４の実施の形態について説明する。図７は、光ファイバ接続構造５０の平面図、図８（ａ）は図７のＧ−Ｇ線断面図、図８（ｂ）は図７のＨ−Ｈ線断面図、図８（ｃ）は図７のＩ−Ｉ線断面図である。光ファイバ接続構造５０は、光ファイバ接続構造３０と略同様の構成であるが、マルチコアファイバ３とマルチコアＥＤＦ５との間に、他のマルチコアファイバ５１が用いられる点で異なる。
【００５４】
マルチコアファイバ５１は、外周面に被覆部５３が形成される。被覆部５３は、マルチコアファイバ５１のクラッド５７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。
【００５５】
マルチコアファイバ３の外周部には、少なくとも１本の光ファイバ心線７が配置される。マルチコアファイバ３の各コア１５は、マルチコアファイバ５１の各コア５５と光接続される。また、光ファイバ心線７のコアは、マルチコアファイバ５１のクラッド５７と光接続される。さらに、マルチコアファイバ５１のコア５５は、マルチコアＥＤＦ５のコア２１と光接続される。また、マルチコアファイバ５１のクラッド５７は、マルチコアＥＤＦ５のクラッド２３と光接続される。
【００５６】
すなわち、マルチコアファイバ３のコア１５からは、マルチコアファイバ５１のコア５５を介して、マルチコアＥＤＦ５のコア２１に対して、信号光を導入することができる。また、光ファイバ心線７のコアからは、マルチコアファイバ５１のクラッド５７を介して、マルチコアＥＤＦ５のクラッド２３に対して励起光を導入することができる。
【００５７】
なお、マルチコアファイバ５１は、単純な円断面形状としたが、凸部を形成してもよい。図９は、マルチコアファイバ５１ａの外周部に凸部５９を形成した状態を示す平面図、図１０（ａ）は図９のＪ−Ｊ線断面図、図１０（ｂ）は図９のＫ−Ｋ線断面図、図１０（ｃ）は図９のＬ−Ｌ線断面図である。
【００５８】
図９および図１０に示した光ファイバ接続構造５０ａのように、光ファイバ心線７から、マルチコアファイバ５１ａの凸部５９を介してクラッド５７に励起光を導入してもよい。なお、凸部５９は、前述した凸部４３（図５、図６（ｂ））と同様に構成される。すなわち、凸部５９は、クラッド５７と一体で形成され、凸部５９およびクラッド５７の外周に被覆部５３が形成される。
【００５９】
第４の実施の形態によれば、光ファイバ接続構造３０等と同様の効果を得ることができる。また、光ファイバ接続構造５０、５０ａでは、マルチコアファイバ３から、マルチコアファイバ５１、５１ａを介して、マルチコアＥＤＦ５に励起光が導入される。したがって、マルチコアファイバ５１、５１ａにおいて、励起光がクラッド５７内に略均一に拡散される。このため、マルチコアＥＤＦ５のクラッド２３に対して、全体に略均一に拡散させた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の断面位置に対して、励起光による増幅効率を略均一にすることができる。
【００６０】
また、光ファイバ接続構造５０ａのようにマルチコアファイバ５１ａに凸部５９を設けることで、マルチコアファイバ５１ａの端面形状を、マルチコアファイバ３および光ファイバ心線７を集合させた外形に略対応した形状に形成することができる。したがって、マルチコアファイバ３および光ファイバ心線７と、マルチコアファイバ５１とを融着することが容易となる。
【００６１】
次に、第５の実施の形態について説明する。図１１は、光ファイバ接続構造６０の平面図、図１２（ａ）は図１１のＭ−Ｍ線断面図、図１２（ｂ）は図１１のＮ−Ｎ線断面図である。光ファイバ接続構造６０は、光ファイバ接続構造１と略同様の構成であるが、光ファイバ心線７が用いられる点で異なる。
【００６２】
キャピラリ１１内に、マルチコアファイバ３が固定される。さらに、キャピラリ１１の一方の端面に光ファイバ心線７が接続される。また、キャピラリ１１の外周面には、被覆部６１が形成される。被覆部６１は、キャピラリ１１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。また、マルチコアファイバ３とキャピラリ１１とを接着剤で固定する場合には、接着剤は、キャピラリ１１およびクラッド１７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で構成することが望ましい。
【００６３】
マルチコアファイバ３の各コア１５は、マルチコアＥＤＦ５の各コア２１と光接続される。一方、光ファイバ心線７のコアは、キャピラリ１１に光接続される。また、キャピラリ１１の端面は、マルチコアＥＤＦ５のクラッド２３に光接続される。
【００６４】
すなわち、マルチコアファイバ３のコア１５からは、マルチコアＥＤＦ５のコア２１に対して、信号光を導入することができる。また、光ファイバ心線７のコア１５からは、キャピラリ１１を介して、マルチコアＥＤＦ５のクラッド２３に対して励起光を導入することができる。また、被覆部６１によって、キャピラリ１１内には、励起光が封じ込められる。なお、キャピラリ１１の光ファイバ心線７との接続側の端面には、光ファイバ心線７との接続部を除き、反射膜を設けてもよい。
【００６５】
マルチコアＥＤＦ５のクラッド２３の外径は、キャピラリ１１の外径と略同一か、やや大きく形成される。このようにすることで、キャピラリ１１内に導入された励起光を確実にクラッド２３に導入することができる。
【００６６】
第５の実施の形態によれば、光ファイバ接続構造１等と同様の効果を得ることができる。また、励起光は、キャピラリ１１の端面に導入される。したがって、励起光を導入する光ファイバ心線７をキャピラリ１１の端面に接続すればよい。また、キャピラリ１１内において、励起光が拡散し、マルチコアＥＤＦ５のクラッド２３に対して、略均一に励起光を導入することができる。
【００６７】
なお、光ファイバ心線７は、１本ではなく、複数本設けても良い。すなわち、キャピラリ１１の端面に対して、複数本の光ファイバ心線７を配置しても良い。
【００６８】
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。
【００６９】
例えば、上述の各構成は、互いに組み合わせることもできる。ここで、マルチコアＥＤＦのクラッド２３に導入された励起光は、クラッド２３の表面（被覆部１３の内面）において全反射しながらクラッド２３内を進行する。この際、励起光は、マルチコアＥＤＦの断面において、外周部近傍のコア２１の方が、中心のコア２１よりも通過確率が高くなる。このため、例えば、７コアのマルチコアＥＤＦの場合には、周囲の６つのコア２１の増幅効率が、中心のコア２１の増幅効率よりも高くなる恐れがある。
【００７０】
このようなコア２１の部位によって増幅効率が異なるような場合には、全てのコア２１の増幅効率が略等しくなるように、励起光の導入位置等を調整することが望ましい。例えば、励起光は、クラッド２３の中央部近傍に導入することが望ましい。このようにすることで、励起光がクラッド２３内部に広がりながら、進行する際に、まず中央のコア２１に対して信号光を増幅することができる。
【００７１】
また、このような理由から、マルチコアＥＤＦに対する励起光の導入位置を、マルチコアＥＤＦの端面において、中心に対して点対称な配置とするか、導入される励起光数が３以上の場合はマルチコアＥＤＦの中心を中心とした円上に頂点を有する多角形の頂点とすることが望ましい。より望ましくは、励起光の導入位置が、さらにその近傍の複数のコア（信号光が伝搬するコア）から等距離となるように配置することもできる。このようにすることで、励起光をより均一に導入することができるためである。
【００７２】
また、励起光を複数箇所から導入する場合（すなわち、複数の励起光の光源から、励起光を導入する場合）には、それぞれの励起光の導入位置によって、励起光の強度を調整することもできる。すなわち、コア２１から出力されるそれぞれの信号光の強度を監視し、それぞれのコア２１の位置による信号光の増幅効率の差を小さくするように、それぞれの励起光の強度を調整してもよい。このように、光増幅器の励起光制御を行うことで、コア２１の位置による光増幅効率の違いを抑制することができる。
【００７３】
なお、上記のように励起光の導入位置を配置した場合、そこに接続された光ファイバ心線のうち励起光を導入しないものがあっても良い。この場合、当該光ファイバ心線によって、キャピラリとマルチコアファイバ３ａの中心が大体一致するので、マルチコアＥＤＦとの接続を容易にすることができる。
【００７４】
また、励起光の導入位置、強度のみではなく、コア２１に対するエルビウム添加量を調整しても良い。例えば、前述のように、増幅効率が低くなる傾向にある中心のコア２１に対しては、エルビウムの添加量を多くし、他のコア２１に対しては、相対的にエルビウムの添加量が少なくなるようにドーパントプロファイルを調整しても良い。
【００７５】
さらに、このようなエルビウム添加量の調整と、励起光の導入位置による調整を組み合わせても良い。例えば、断面において、励起光の導入部近傍のコア２１に対しては、相対的にエルビウムの添加量を減らし、励起光の導入部から離れるにつれて、エルビウムの添加量を増加させてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１、３０、４０、５０、５０ａ、６０………光ファイバ接続構造
３、３ａ………マルチコアファイバ
５、４１………マルチコアＥＤＦ
７………光ファイバ心線
１１………キャピラリ
１３………被覆部
１５、１５ａ………コア
１７………クラッド
１９………樹脂
２１………コア
２３………クラッド
４３………凸部
５１、５１ａ………マルチコアファイバ
５３………被覆部
５５………コア
５７………クラッド
５９………凸部
６１………被覆部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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