(57)【要約】【課題】増幅効率の高いマルチコア光ファイバの光増幅器を提供する。【解決手段】マルチコア光ファイバの光増幅器は、励起光を生成する生成手段と、クラッドと複数のコアを有する増幅手段と、前記励起光を前記増幅手段のクラッドに入射させ、信号光を前記増幅手段のコアに入射させる合波手段と、前記増幅手段の出力に接続され、クラッドと複数のコアを有する反射手段と、を備えており、前記反射手段のクラッドは、前記励起光を前記増幅手段に向けて反射する様に構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチコア光ファイバの光増幅器であって、
励起光を生成する生成手段と、
クラッドと複数のコアを有する増幅手段と、
前記励起光を前記増幅手段のクラッドに入射させ、信号光を前記増幅手段のコアに入射させる合波手段と、
前記増幅手段の出力に接続され、クラッドと複数のコアを有する反射手段と、
を備えており、
前記反射手段のクラッドは、前記励起光を前記増幅手段に向けて反射する様に構成されていることを特徴とする光増幅器。
【請求項２】
前記反射手段のクラッドは、前記励起光を前記増幅手段に向けて反射する様に構成された第１層と、前記第１層を取り囲み、前記第１層より屈折率の低い第２層を有することを特徴とする請求項１に記載の光増幅器。
【請求項３】
前記反射手段の複数のコアは、前記反射手段のクラッドの前記第１層の内部に設けられることを特徴とする請求項２に記載の光増幅器。
【請求項４】
前記増幅手段のクラッドは、第１層と、前記第１層を取り囲み、前記第１層より屈折率の低い第２層を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の光増幅器。
【請求項５】
前記増幅手段の複数のコアは、前記増幅手段のクラッドの前記第１層の内部に設けられることを特徴とする請求項４に記載の光増幅器。
【請求項６】
前記合波手段の上流側に設けられ、前記励起光を減衰させる減衰手段を更に備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光増幅器。
【請求項７】
前記減衰手段は、クラッドと、前記クラッドより屈折率が高く、前記クラッドを取り囲む高屈折率部を有することを特徴とする請求項６に記載の光増幅器。
【請求項８】
前記減衰手段は、前記クラッドの内部に設けられる複数のコアをさらに有することを特徴とする請求項７に記載の光増幅器。
【請求項９】
前記反射手段のクラッドは、グレーティング構造により前記励起光を前記増幅手段に向けて反射することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の光増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、マルチコア光ファイバの光増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信容量の増大のため、１本の光ファイバ内に複数のコアを設けたマルチコア光ファイバが提案されている。また、マルチコア光ファイバを用いた光伝送路においても、従来のシングルコア光ファイバと同様に、光信号を電気信号に変換することなく、光信号のまま増幅を行う光増幅器を利用できることが望まれている。ここで、マルチコア光ファイバの光増幅器としては、光信号を増幅するための励起光を各コアに対して個別に供給する構成と、クラッドに供給する構成（以下、クラッド励起と呼ぶ。）の２つの構成が存在する。クラッド励起では、マルチコア光ファイバのクラッドに励起光を入力し、入力した励起光の内、コア内に進入する励起光により光信号の増幅が行われる。クラッド励起では、１つの励起光源で複数のコアの光信号を一括して増幅でき、かつ、各コアに個別に励起光を入射させる構成よりも構成が簡単になるという利点がある。
【０００３】
しかしながら、クラッド励起では、光ファイバに入射させた励起光の内、コアに進入しない励起光は光信号の増幅に利用されず、各コアに個別に励起光を入射させる構成より増幅効率は劣る。なお、特許文献１は、シングルコア光ファイバの光増幅器において、光増幅を行う増幅部である、希土類添加光ファイバを伝搬した後の励起光を反射させることで、励起光を増幅部に戻し、これにより増幅効率を向上させる構成を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１３３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、増幅効率の高いマルチコア光ファイバの光増幅器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面によると、マルチコア光ファイバの光増幅器は、励起光を生成する生成手段と、クラッドと複数のコアを有する増幅手段と、前記励起光を前記増幅手段のクラッドに入射させ、信号光を前記増幅手段のコアに入射させる合波手段と、前記増幅手段の出力に接続され、クラッドと複数のコアを有する反射手段と、を備えており、前記反射手段のクラッドは、前記励起光を前記増幅手段に向けて反射する様に構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
マルチコア光ファイバの光増幅器の増幅効率の高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態による光増幅器の構成図。
【図２】一実施形態による反射部の構成図。
【図３】一実施形態による反射部の構成図。
【図４】一実施形態による希土類添加マルチコア光ファイバの構成図。
【図５】一実施形態による光増幅器の構成図。
【図６】一実施形態による減衰部の構成図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。また、以下の実施形態は例示であり本発明を実施形態の内容に限定するものではない。
【００１０】
＜第一実施形態＞
図１は、本実施形態による光増幅器１００の構成図である。光増幅器１００は、マルチコア光ファイバ５の各コアの信号光を増幅し、マルチコア光ファイバ７の対応するコアから増幅した信号光を出力する。なお、図１において、マルチコア光ファイバ３は、希土類が添加されたマルチコア光ファイバであり光増幅部として機能する。マルチコア光ファイバ３は、マルチコア光ファイバ５及び７と同様に、クラッドと複数のコアを有する。合波部１は、マルチコア光ファイバ５からの信号光と、励起光源２が生成する励起光を合波する。より具体的には、合波部１において、マルチコア光ファイバ５とマルチコア光ファイバ３の対応するコアはそれぞれ接続されており、マルチコア光ファイバ５の各コアの信号光は、そのまま、マルチコア光ファイバ３の対応するコアへと入射される。一方、励起光源２からの励起光は、合波部１において、マルチコア光ファイバ３又はマルチコア光ファイバ５の、例えば、側面からクラッドに入射される。つまり、本実施形態においてはクラッド励起を行う。なお、励起光の波長は、マルチコア光ファイバ３に添加された希土類に応じて決定され、信号光の波長とは異なる。励起光の一部はマルチコア光ファイバ３のコアに進入し、これにより、マルチコア光ファイバ３の各コアにおいて信号光の増幅が行われる。
【００１１】
また、マルチコア光ファイバ３は、合波部１とは反対側の端部において反射部４に接続される。反射部４の構成を図２に示す。反射部４は、複数のコア４２を有するマルチコア光ファイバであり、そのクラッド４１（図２の網掛部分）は、励起光を反射するグレーティング構造となっている。なお、マルチコア光ファイバ３の各コアは、反射部４の対応するコアと接続される。したがって、マルチコア光ファイバ３の各コアの信号光は、反射部４の対応するコアに入射される。また、マルチコア光ファイバ３のクラッドから反射部４のクラッドに入射された励起光は、反射部４によって、再度、マルチコア光ファイバ３のクラッドに入力される。反射部４によりマルチコア光ファイバ３に向けて反射された励起光の一部は、マルチコア光ファイバ３のコアに進入し、光信号の増幅に利用される。なお、反射部４のコア４２に入射された信号光は、コア４２を伝搬して、マルチコア光ファイバ７の対応するコアに出力される。
【００１２】
以上、本実施形態の光増幅器１００は、光増幅部であるマルチコア光ファイバ３のクラッドを伝搬した光を反射して、再度、マルチコア光ファイバ３に戻して光増幅に利用する。この構成により、光増幅器１００の増幅効率を高めることができる。
【００１３】
＜第二実施形態＞
続いて、第二実施形態について第一実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態での光増幅器１００の構成は図１と同じである。図３は、本実施形態の反射部４の構成図である。図２に示す第一実施形態での反射部４との相違点は、クラッドを２層構造とした点である。具体的には、本実施形態は、図２に示す第一実施形態のクラッド４１を第１層とし、当該第１層の周囲に、第２層として、クラッド４１よりは屈折率の低いクラッド４３を設けた点で第一実施形態と異なる。なお、クラッド４１は、第一実施形態と同様に、励起光を反射する様に、グレーティング構造となっているが、クラッド４３は、グレーティング構造であってもなくても良い。なお、各コア４２は、第１層であるクラッド４１の内部に設けられる。
【００１４】
また、反射部４と同様に、本実施形態のマルチコア光ファイバ３もクラッドを２層構造とする。図４に本実施形態のマルチコア光ファイバ３の構造を示す。図４において、マルチコア光ファイバ３は、複数のコア３２と、コア３２の周囲にあるクラッド３１（第１層）と、クラッド３１を取り囲むクラッド３３（第２層）を有する。クラッド３３の屈折率は、クラッド３１の屈折率より低い。
【００１５】
図３及び図４に示す様に、クラッドを２層構造とし、外側のクラッドの屈折率を内側のクラッドの屈折率より低くする。この構成により、励起光をマルチコア光ファイバ３及び反射部４の内部に閉じ込める。つまり、マルチコア光ファイバ３及び反射部４のクラッドから外部に放射される励起光を低減させる。よって、マルチコア光ファイバ３のコア３２において増幅に利用される励起光の量が多くなり、これにより増幅効率を高めることができる。
【００１６】
＜第三実施形態＞
続いて、第三実施形態について第二実施形態との相違点を中心に説明する。図５は、本実施形態による光増幅器１００の構成図である。第二実施形態との相違点は、合波部１の上流側に減衰部６を設けた点である。なお、マルチコア光ファイバ３及び反射部４の構成は、図４及び図３と同じである。しかしながら、マルチコア光ファイバ３及び反射部４の構成は、第一実施形態と同様であっても良い。つまり、マルチコア光ファイバ３を、図５のクラッド３３を除いたものとし、反射部４を、図２に示すものとすることもできる。
【００１７】
図６は、マルチコア光ファイバで構成される減衰部６の構成図である。図６に示す様に、減衰部６は、複数のコア６２と、複数のコア６２をその内部に有するクラッド６１と、クラッド６１を取り囲む高屈折率部６３を有する。高屈折率部６３は、例えば、クラッド６１を取り囲むクラッド（第２層）や、クラッド６１の外周囲に塗布した高屈折率樹脂とすることができる。なお、各コア６２は、その端部において、マルチコア光ファイバ５の対応するコアに接続される。本実施形態において、高屈折率部６３の屈折率をクラッド６１の屈折率より高くする。したがって、反射部４で反射し、マルチコア光ファイバ３を伝搬して合波部１経由で減衰部６に入射した励起光は、効果的に、減衰部６を構成するマルチコア光ファイバの外部へと放出される。これにより、光伝送路を、その伝送方向とは逆向きに伝搬する励起光が光増幅器から出力されることを抑制することができる。
【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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