(57)【要約】      （修正有）【課題】マルチコア光ファイバで用いることのできる光合分岐結合器及びマルチコア光ファイバ伝送システムを提供する。【解決手段】光合分岐結合器の一つであるアド・ドロップ３０は、複数のコアを有するマルチコアファイバ１０−１が接続されるマルチコアファイバ接続部３４−１と、マルチコアファイバ１０−１の各コアからの光が入射され、複数のコアの少なくともいずれかかからの光を分岐又は結合する光回路３１と、マルチコアファイバ１０−１とは異なる単一コア光ファイバ２０−１が接続されかつ光回路３１を通過した少なくとも一部の光を出射する光ファイバ接続部３９−２とを備える。【選択図】図３
2016057447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコアを有するマルチコアファイバが接続されるマルチコアファイバ接続部と、
前記マルチコアファイバの各コアからの光が入射され、前記複数のコアの少なくともいずれかかからの光を分岐又は結合する光回路と、
前記マルチコアファイバとは異なる光ファイバが接続されかつ前記光回路を通過した少なくとも一部の光を出射する光ファイバ接続部と、
を備える光合分岐結合器。
【請求項２】
複数のコアを有するマルチコアファイバが接続されるマルチコアファイバ接続部と、
単一のコアを有する第１の光ファイバが接続される第１の光ファイバ接続部と、
単一のコアを有する第２の光ファイバが接続される第２の光ファイバ接続部と、
前記マルチコアファイバ接続部に接続された前記マルチコアファイバの各コアからの光が入射され、前記複数のコアのうちの特定のコアからの光を前記第１の光ファイバへ出射し、前記第２の光ファイバから出射された光を前記特定のコアへ入射させる光回路と、
を備える光合分岐結合器。
【請求項３】
前記マルチコアファイバ接続部は、
周方向の中心に前記マルチコアファイバが配置可能であり、前記マルチコアファイバに備わる前記複数のコアに対して一定の相対位置に溝を有し、前記マルチコアファイバの周方向に回転可能なフェルールと、
前記光回路の光路に対して前記一定の相対位置に、前記溝と填めあわせることの可能な突起を有するスリーブと、
を備え、
前記フェルールに配置された前記マルチコアファイバに備わる各コアからの光が、前記フェルールの回転角度に応じ、前記光回路の異なる光路に入射する、
請求項１又は２の光合分岐結合器。
【請求項４】
複数のコアを備え、第１の複数の光信号を、光信号ごとに異なるコアで伝搬する第１のマルチコアファイバと、
前記第１のマルチコアファイバが備える前記複数のコアの少なくともいずれかの伝搬した光信号を第２の複数の光信号に分岐する請求項１又は請求項１を引用する請求項３に記載の光合分岐結合器と、
複数のコアを備え、前記光合分岐結合器で分岐された前記第２の複数の光信号を光信号ごとに異なるコアで伝搬する第２のマルチコアファイバと、
を備えるマルチコア光ファイバ伝送システム。
【請求項５】
１つの送信器から送信された光信号を分岐して前記第１の複数の光信号を生成する光分岐器をさらに備える、
請求項４に記載のマルチコア光ファイバ伝送システム。
【請求項６】
受信器に接続された単一のコアを有する第１の光ファイバと、
送信器に接続された単一のコアを有する第２の光ファイバと、
複数のコアを備え、複数の光信号を光信号ごとに異なるコアで伝搬するマルチコアファイバと、
前記複数のコアのうちの特定のコアからの光信号を前記第１の光ファイバへ分離し、前記第２の光ファイバからの光信号を前記特定のコアへ結合する請求項２又は請求項２を引用する請求項３に記載の光合分岐結合器と、
を備えるマルチコア光ファイバ伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光合分岐結合器及びマルチコア光ファイバ伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
データセンター内のサーバー間やサーバーとクライアント間、またデータセンター間における通信トラフィックの飛躍的な増加に伴い、データセンター等では光ファイバを用いた配線が急速に普及している。特に波長８５０ｎｍ帯で発振するＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ＬＡＳＥＲ）は他の光源に比較して安価に流通しているため、１Ｇ〜１０Ｇｂｉｔ／ｓ伝送にはＶＣＳＥＬを用いたマルチモードファイバ（Ｍｕｌｔｉ  ｍｏｄｅ  ｆｉｂｅｒ、ＭＭＦ）伝送が広く用いられる。また通信容量を増加させるため多数の端末と光ファイバを敷設するほか、例えば非特許文献１のように、テープ心線を用いて複数の光ファイバを一括で利用し並列伝送を行うなど、光ファイバの本数に応じた大容量化が図られている。そのため、データセンター内の光ファイバ配線は、年々、輻輳する傾向にあり、近い将来、配線変更や廃止等の作業が困難な状況に陥ることが想定されている。
【０００３】
ここで最近、複数のコア領域を有するマルチコア光ファイバや複数の伝搬モードを伝搬可能な数モード光ファイバが、空間多重技術を用いることによる飛躍的な伝送容量拡大に向け、活発に検討されている。特にマルチコア光ファイバは、１本の光ファイバによりコアの数だけ伝送容量を増やすことができるため、新たな大容量光伝送媒体として注目を集めている。しかしながら、マルチコア光ファイバでは、（１）ファイバ内の複数のコアから特定のコアを流れる光信号を入出力させる光デバイス（光アド・ドロップ器）が世の中に存在しない、（２）マルチコア光ファイバ同士、或いはマルチコア光ファイバと単一コア光ファイバを接続し、光合分波させる光カプラが世の中に存在しない、などの理由から事実上使用することができない、という問題があった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】金森  弘雄、“ＦＴＴＨを支える光受動部品”、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成２３年７月、住友電工、［平成２６年０８月１２日検索］、インターネット〈ｕｒｌ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｅｉ．ｃｏ．ｊｐ／ｔｒ／ｐｄｆ／ｓｐｅｃｉａｌ／ｓｅｉ１０６７５．ｐｄｆ〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明は、マルチコア光ファイバで用いることのできるアド・ドロップ及びマルチコア光ファイバ同士、或いはマルチコア光ファイバと単一コア光ファイバを接続して光合分波させる光カプラとして機能する光合分岐結合器及びマルチコア光ファイバ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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本願発明の光合分岐結合器は、複数のコア領域を有するマルチコア光ファイバの任意のコアに対する光波の合分波を行う光合分波器、もしくは任意のコア数を有する光ファイバとマルチコア光ファイバとを結合する光分岐器、もしくはその両方を用いる。
【０００７】
具体的には、本願発明の光合分岐結合器は、複数のコアを有するマルチコアファイバが接続されるマルチコアファイバ接続部と、前記マルチコアファイバの各コアからの光が入射され、前記複数のコアの少なくともいずれかかからの光を分岐又は結合する光回路と、前記マルチコアファイバとは異なる光ファイバが接続されかつ前記光回路を通過した少なくとも一部の光を出射する光ファイバ接続部と、を備える。
【０００８】
本願発明の光合分岐結合器は、複数のコアを有するマルチコアファイバが接続されるマルチコアファイバ接続部と、単一のコアを有する第１の光ファイバが接続される第１の光ファイバ接続部と、単一のコアを有する第２の光ファイバが接続される第２の光ファイバ接続部と、前記マルチコアファイバ接続部に接続された前記マルチコアファイバの各コアからの光が入射され、前記複数のコアのうちの特定のコアからの光を前記第１の光ファイバへ出射し、前記第２の光ファイバから出射された光を前記特定のコアへ入射させる光回路と、を備えてもよい。
【０００９】
本願発明の光合分岐結合器は、前記マルチコアファイバ接続部は、周方向の中心に前記マルチコアファイバが配置可能であり、前記マルチコアファイバに備わる前記複数のコアに対して一定の相対位置に溝を有し、前記マルチコアファイバの周方向に回転可能なフェルールと、前記光回路の光路に対して前記一定の相対位置に、前記溝と填めあわせることの可能な突起を有するスリーブと、を備え、前記フェルールに配置された前記マルチコアファイバに備わる各コアからの光が、前記フェルールの回転角度に応じ、前記光回路の異なる光路に入射してもよい。
【００１０】
具体的には、本願発明のマルチコア光ファイバ伝送システムは、複数のコアを備え、第１の複数の光信号を、光信号ごとに異なるコアで伝搬する第１のマルチコアファイバと、前記第１のマルチコアファイバが備える前記複数のコアの少なくともいずれかの伝搬した光信号を第２の複数の光信号に分岐する光合分岐結合器と、複数のコアを備え、前記光合分岐結合器で分岐された前記第２の複数の光信号を光信号ごとに異なるコアで伝搬する第２のマルチコアファイバと、を備える。
【００１１】
本願発明のマルチコア光ファイバ伝送システムは、１つの送信器から送信された光信号を分岐して前記第１の複数の光信号を生成する光分岐器をさらに備えてもよい。
【００１２】
具体的には、本願発明のマルチコア光ファイバ伝送システムは、受信器に接続された単一のコアを有する第１の光ファイバと、送信器に接続された単一のコアを有する第２の光ファイバと、複数のコアを備え、複数の光信号を光信号ごとに異なるコアで伝搬するマルチコアファイバと、前記複数のコアのうちの特定のコアからの光信号を前記第１の光ファイバへ分離し、前記第２の光ファイバからの光信号を前記特定のコアへ結合する光合分岐結合器と、を備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、マルチコア光ファイバで用いることのできるアド・ドロップ及びマルチコア光ファイバ同士、或いはマルチコア光ファイバと単一コア光ファイバを接続して光合分波させる光カプラとして機能する光合分岐結合器及びマルチコア光ファイバ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】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態１に係るマルチコア光ファイバ伝送システムの構成の一例を示す。
【図２】本発明の実施形態１に係るマルチコア光ファイバ伝送システムの構成の他の例を示す。
【図３】本発明の実施形態２に係るアド・ドロップの構成の一例を示す。
【図４】本発明の実施形態２に係る回転機構の構成の一例を示す。
【図５】本発明の実施形態２に係るフェルールの断面図の一例を示す。
【図６】本発明の実施形態２に係るフェルールへのマルチコア光ファイバの固定パターンの一例であり、（ａ）はＡ−Ａ’断面におけるマルチコア光ファイバ１０の固定の一例であり、（ｂ）はＡ−Ａ’断面におけるマルチコア光ファイバ１０の固定の他の例であり、（ｃ）はＢ−Ｂ’断面におけるマルチコア光ファイバ３２の固定の一例であり、（ｄ）はＢ−Ｂ’断面におけるマルチコア光ファイバ３２の固定の他の例を示す。
【図７】本発明の実施形態３に係る光回路の構成の一例を示す。
【図８】本発明の実施形態４に係る光回路の構成の一例を示す。
【図９】本発明の実施形態４に係る光回路の構成の他の例を示す。
【図１０】本発明の実施形態５に係る光回路の構成の一例を示す。
【図１１】本発明の実施形態６に係るマルチコア光ファイバ伝送システムの構成の一例を示す。
【図１２】本発明の実施形態７に係る光分岐器の構成の一例を示す。
【図１３】本発明の実施形態８に係る光分岐器の構成の一例を示す。
【図１４】本発明の実施形態９に係る光分岐器の構成の一例を示す。
【図１５】本発明の実施形態１０に係る光分岐器の構成の一例を示す。
【図１６】本発明の実施形態１１に係るマルチコア光ファイバ伝送システムの構成の一例を示す。
【図１７】本発明の実施形態１１に係るマルチコア光ファイバ伝送システムの構成の他の例を示す。
【図１８】本発明の実施形態１２に係る光分岐器の構成の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００１６】
（実施形態１）
図１に、実施形態１に係るマルチコア光ファイバ伝送システムの構成例を示す。本実施形態に係るマルチコア光ファイバ伝送システムは、アド・ドロップ３０−１と、光分岐器４０とを備える。アド・ドロップ３０−１は、本実施形態に係る光合分岐結合器の一例であり、入射された光の一部を別に入射された光に置き換えて出射する。光分岐器４０は、本実施形態に係る光合分岐結合器の一例であり、入射した光を分岐して出射する。
【００１７】
本実施形態に係るマルチコア光ファイバ伝送システムは、第１のマルチコアファイバとして機能するマルチコア光ファイバ１０−１と、第２のマルチコアファイバとして機能するマルチコア光ファイバ１０−２、１０−３、１０−４、１０−５とを備える。マルチコア光ファイバ１０−１を伝搬する光信号は、第１の複数の光信号に相当する。
【００１８】
本実施形態に係るマルチコア光ファイバ伝送システムは、第１の光ファイバとして機能する単一コア光ファイバ２０−１と、第２の光ファイバとして機能する単一コア光ファイバ２０−２と、マルチコア光ファイバ１０−１と、光合分岐結合器として機能するアド・ドロップ３０−１とを備える。単一コア光ファイバ２０−１は、受信器６０−１に接続され、単一コア光ファイバ２０−２は、送信器５０−５に接続される。
【００１９】
本実施形態に係るマルチコア光ファイバ伝送システムは、第１の光ファイバとして機能する単一コア光ファイバ２０−３と、第２の光ファイバとして機能する単一コア光ファイバ２０−４と、マルチコア光ファイバ１０−５と、光合分岐結合器として機能するアド・ドロップ３０−２とを備える。単一コア光ファイバ２０−３は、受信器６０−２に接続され、単一コア光ファイバ２０−４は、送信器５０−６に接続される。
【００２０】
図１では、マルチコア光ファイバ１０−１に接続されるアド・ドロップ３０−１により、マルチコア光ファイバ１０−１内のいずれか１つもしくは複数のコアを伝搬する光波と、他のコアを伝搬する光波とを、それぞれ異なる光ファイバに入射し、１本のマルチコア光ファイバ１０−１から異なる２以上の経路へ光配線を行い、光波のアド・ドロップが可能となる。
【００２１】
マルチコア光ファイバ１０−１は、コア１０−１ａと、１０−１ｂと、１０−１ｃと、１０−１ｄの複数のコアを備える。異なるコアであるコア１０−１ａ、１０−１ｂ、１０−１ｃ、１０−１ｄは、それぞれ、送信器５０−２、５０−１、５０−３、５０−４が出射した光信号を伝搬する。
【００２２】
アド・ドロップ３０−１は、光回路として機能し、コア１０−１ａ、１０−１ｂ、１０−１ｃに伝搬する光信号が入射される。アド・ドロップ３０−１とマルチコア光ファイバ１０−１との接続部はマルチコアファイバ接続部として機能する。アド・ドロップ３０−１は、入射した光信号のうち、コア１０−１ａ、１０−１ｂ、１０−１ｃに伝搬する光信号を光分岐器４０に転送し、コア１０−１ｄを伝搬する光信号を単一コア光ファイバ２０−１に出射する。単一コア光ファイバ２０−１は第１の光ファイバとして機能し、アド・ドロップ３０−１と単一コア光ファイバ２０−１との接続部は、第１の光ファイバ接続部として機能する。
【００２３】
受信器６０−１は、単一コア光ファイバ２０−１に伝搬する光信号を受信する。送信器５０−５は出力光を単一コア光ファイバ２０−２に出射する。単一コア光ファイバ２０−２を伝搬する光はアド・ドロップ３０−１に入射する。単一コア光ファイバ２０−２は第２の光ファイバとして機能し、アド・ドロップ３０−１と単一コア光ファイバ２０−２との接続部は、第２の光ファイバ接続部として機能する。単一コア光ファイバ２０−２からアド・ドロップ３０−１へ入射した光信号は、コア１０−１ｄに出射され、光分岐器４０に転送される。
【００２４】
また、マルチコア光ファイバ１０−１に接続される光分岐器４０は、任意の１つのコアから入射される光波を複数に分岐し、光分岐器４０に接続される他のマルチコア光ファイバ内の複数のコアへ光波を入射することができる。ここで、マルチコア光ファイバ１０−１と光分岐器４０との接続部は、マルチコアファイバ接続部として機能する。また、光分岐器４０と、マルチコア光ファイバ１０−３、１０−２、１０−４、１０−５との接続部は、光ファイバ接続部として機能する。
【００２５】
例えば、光分岐器４０は、コア１０−１ａ、１０−１ｂ、１０−１ｃ、１０−１ｄから入射した光信号のそれぞれを４つに分岐し、それぞれ異なるマルチコア光ファイバ１０−３、１０−２、１０−４、１０−５に出射する。光分岐器４０でそれぞれ４つに分岐された光信号は、第２の複数の光信号に相当する。各コアは入射した光信号を伝搬し、それぞれ異なる受信器に出射する。例えば、コア１０−１ｂから出射された光信号は、光分岐器４０で４つに分岐され、マルチコア光ファイバ１０−２が備えるコア１０−２ａ、１０−２ｂ、１０−２ｃ、１０−２ｄに入射される。また、コア１０−２ａ、１０−２ｂ、１０−２ｃ、１０−２ｄを伝搬された光信号は、それぞれ、受信器６０−３、６０−４、６０−５、６０−６で受光される。
【００２６】
これにより、マルチコア光ファイバ１０−１の任意のコアを伝搬した光信号を、光分岐器４０および他のマルチコア光ファイバを通じて多数の受信器に送信することができ、効率的に通信を行うことができる。
【００２７】
このように、上述したアド・ドロップ３０−１もしくは光分岐器４０またはその両方を有し、マルチコア光ファイバ１０−１、１０−２、１０−３、１０−４及び１０−５を用いてネットワークシステムの構築をすることにより、少ない光ファイバケーブルにより柔軟かつ効率的に配線することができる。なお、図１では、入射端のマルチコア光ファイバの各コアである１０−１ａ、１０−１ｂ、１０−１ｃ、１０−１ｄに複数の異なる送信器５０−１、５０−２、５０−３及び５０−４を接続することとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図２に示すように、単一コア光ファイバに光分岐器４０を接続し、単一の送信器５０−１から単一コア光ファイバを介して入射された光信号を光分岐器４０によって分岐し、マルチコア光ファイバの複数のコア１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び１０ｄへ入射することもできる。
【００２８】
（実施形態２）
図３に、実施形態２に係るアド・ドロップ３０の構成例を示す。本実施形態に係るアド・ドロップ３０は、実施形態１で説明したアド・ドロップ３０−１及び３０−２として機能する。本実施形態に係るアド・ドロップ３０は、光回路３１と、マルチコア光ファイバ３２−１及び３２−２と、単一コア光ファイバ３３−１及び３３−２と、マルチコアファイバ接続部３４−１及び３４−２と、光ファイバ接続部３９−１及び３９−２とを備える。
【００２９】
光回路３１には、マルチコア光ファイバ３２−１及び３２−２、単一コア光ファイバ３３−１及び３３−２が接続される。マルチコア光ファイバ３２−１及び３２−２と光回路３１との接続部は、マルチコアファイバ接続部として機能する。単一コア光ファイバ３３−１と光回路３１との接続部は、第２の光ファイバ接続部として機能し、単一コア光ファイバ３３−２と光回路３１との接続部は、第１の光ファイバ接続部として機能する。
【００３０】
マルチコア光ファイバ１０−１のコアのそれぞれは、伝搬する光信号を、マルチコアファイバ接続部３４−１及びマルチコア光ファイバ３２−１を介して、光回路３１に出射する。また、単一コア光ファイバ２０−２のコアは、伝搬する光信号を、光ファイバ接続部３９−１及び単一コア光ファイバ３３−１を介して、光回路３１に出射する。
【００３１】
光回路３１は、マルチコア光ファイバ３２−１及び単一コア光ファイバ３３−１が有するコアを伝搬する光が入射され、いずれかのコアを伝搬する光を分岐又は結合する。具体的には、光回路３１は、マルチコア光ファイバ３２−１及び単一コア光ファイバ３３−１が有するコア１０−１ａ、１０−１ｂ、１０−１ｃ、１０−１ｄのうち、一部のコア１０−１ｄを伝搬する光を単一コア光ファイバ３３−２に出射する。また、光回路３１は、単一コア光ファイバ３３−１を伝搬する光をコア１０−２ｄに出射する。コア１０−１ａ、１０−１ｂ、１０−１ｃのそれぞれは、伝搬する光信号を、それぞれコア１０−２ａ、１０−２ｂ、１０−２ｃに出射する。コア１０−２ａは、伝搬する光信号を受信器６０−１に出射し、コア１０−２ｄは伝搬する光信号を受信器６０−４に出射する。また、単一コア光ファイバ２０−１は、伝搬する光信号を受信器６０−５に出射する。
【００３２】
マルチコアファイバ接続部３４−１は、マルチコア光ファイバ１０−１が備えるコアのそれぞれと、マルチコア光ファイバ３２−１が備えるコアのそれぞれを光学的に接続する。また、マルチコアファイバ接続部３４−２は、マルチコア光ファイバ１０−２が備えるコアのそれぞれと、マルチコア光ファイバ３２−２が備えるコアのそれぞれを光学的に接続する。マルチコア光ファイバ３２−１及び３２−２に備わる各コアは、光回路３１の光導波路に予め接続されている。
【００３３】
光ファイバ接続部３９−１は、単一コア光ファイバ２０−２と単一コア光ファイバ３３−１を接続する。また、光ファイバ接続部３９−２は、単一コア光ファイバ２０−１と単一コア光ファイバ３３−２を接続する。単一コア光ファイバ３３−１及び３３−２に備わる各コアは、光回路３１の光導波路に予め接続されている。光ファイバ接続部３９を、光回路３１を通過した光の一部が通過する。
【００３４】
本実施形態では、アド・ドロップ３０が、単一コア光ファイバ２０−２及び２０−１に接続される光ファイバ接続部３９−１及び３９−２を備える例を示すが、本発明はこれに限定されない。例えば、光ファイバ接続部３９−１及び３９−２の代わりにマルチコアファイバ接続部３４−１又は３４−２を備えてもよい。その際、光ファイバ接続部３９−１及び３９−２に接続されていた単一コア光ファイバ２０を、マルチコア光ファイバ３２としてもよい。
【００３５】
図４に、マルチコアファイバ接続部３４が有する回転機構の構造例を示す。マルチコアファイバ接続部３４は、本実施形態のマルチコアファイバ接続部３４−１及び３４−２として機能する。マルチコアファイバ接続部３４は、フェルール３４ａと、スリーブ３４ｂと、フェルール３４ｃを備える。
【００３６】
アド・ドロップ３０内のマルチコア光ファイバ１０の端末がフェルール３４ａに接続され、アド・ドロップ３０に接続されるマルチコア光ファイバ３２の端末がフェルール３４ｃに接続される。マルチコア光ファイバ１０は、本実施形態のマルチコア光ファイバ１０−１及び１０−２として機能し、マルチコア光ファイバ３２は、本実施形態のマルチコア光ファイバ３２−１及び３２−２として機能する。
【００３７】
スリーブ３４ｂの両端に、フェルール３４ａ及びフェルール３４ｃが挿入される。フェルール３４ａ及びフェルール３４ｃは、スリーブ３４ｂに挿入された状態で、フェルール３４ａ及びフェルール３４ｃの周方向に回転する。フェルール３４ａ及び３４ｃは、それぞれの回転角度に応じて、それぞれが有する光ファイバのコアを光結合させる。
【００３８】
フェルール３４ａ及び３４ｃは少なくとも１つの溝を備え、本実施形態に係るフェルール３４ａは、溝３４ａ−１、３４ａ−２、３４ａ−３及び３４ａ−４を備え、フェルール３４ｃは、溝３４ｃ−１、３４ｃ−２、３４ｃ−３及び３４ｃ−４を備える。フェルール３４ａ及び３４ｃが２以上の溝を有する場合、溝は等間隔で配置されることが好ましい。
【００３９】
スリーブ３４ｂは、フェルール３４ａ及びフェルール３４ｃが有する溝に填め合わされるピンなどの突起３４ｂ−１を備える。突起３４ｂ−１は、対向するフェルール３４ａ及びフェルール３４ｃが備える溝と填め合わされ、フェルール３４ａ及びフェルール３４ｃを特定の角度で固定する。対向するフェルール３４ａ及び３４ｃが有する溝の断面形状は任意である。ただし、フェルール３４ａ及び３４ｃの双方が等間隔の溝を有する場合、片方だけが等間隔の溝を有する場合がある。溝の断面形状は、例えば、三角形、四角形などの多角形状及び円形状である。
【００４０】
図５に、フェルール３４ａの断面図を示す。図５は、図４のＡ−Ａ’の位置での断面図である。マルチコア光ファイバ１０は、フェルール３４ａの周方向の中心に配置される。そのため、マルチコア光ファイバ１０の周方向と、フェルール３４ａの周方向は一致する。溝３４−ｍ１、３４−ｍ２、３４−ｍ３及び３４−ｍ４は断面が三角形状の溝であり、溝３４−ｍ５、３４−ｍ６、３４−ｍ７及び３４−ｍ８は断面が四角形状の溝である。また、マルチコア光ファイバ１０は、フェルール３４ａに、フェルール３４ａが備える溝の数に対応して、回転対称に固定する。図５では、フェルール３４ａに、１本のマルチコア光ファイバ１０を固定する場合を示したが、複数のマルチコア光ファイバ１０を固定してもよい。ここでは、フェルール３４ａについて説明したが、フェルール３４ｃも、フェルール３４ａと同じ断面形状を有することが好ましい。
【００４１】
図６には、４つの溝を有したフェルール３４ａ及び３４ｃに対して、４コアのマルチコア光ファイバ１０及び３２を固定する例として、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）、（ｄ）のそれぞれ２パターンを示す。図６（ａ）及び図６（ｂ）は、図４のＡ−Ａ’位置での断面におけるマルチコア光ファイバ１０の固定を示し、図６（ｃ）及び図６（ｄ）は、図４のＢ−Ｂ’位置での断面におけるマルチコア光ファイバ３２の固定を示す。
【００４２】
コア１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、マルチコア光ファイバ１０の中心を基準として回転対称に配置される。また、コア３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄも、マルチコア光ファイバ３２の中心を基準として回転対称に配置される。なお、図６（ａ）〜図６（ｄ）以外の固定パターンであっても、マルチコア光ファイバ１０又は３２のコアとフェルール３４ａ又は３４ｃの溝の相対位置が一定となればよい。
【００４３】
本実施形態では、マルチコア光ファイバ１０のコアとフェルール３４ａの溝の相対位置及びマルチコア光ファイバ３２のコアとフェルール３４ｃの溝の相対位置が一定である。そのため、マルチコア光ファイバ１０の各コアを伝搬する光信号が、フェルール３４ａ及びフェルール３４ｃの回転角度に応じて、マルチコア光ファイバ３２の各コアに入射する。そのため、マルチコア光ファイバ１０の各コアを伝搬する光は、フェルール３４ａ及びフェルール３４ｃの回転角度に応じて、光回路３１の異なる光路に入射する。
【００４４】
本実施形態のマルチコアファイバ接続部３４−１では、フェルール３４ａに固定されるコアは、コア１０−１ａ、１０−１ｂ、１０−１ｃ、１０−１ｄであり、フェルール３４ｃに固定されるコアは、コア３２−１ａ、３２−１ｂ、３２−１ｃ、３２−１ｄである。フェルール３４ａでは図６（ａ）、フェルール３４ｃでは図６（ｃ）のパターンで固定されているとすると、コア１０−１ａと３２−１ａ、コア１０−１ｂと３２−１ｂ、コア１０−１ｃと３２−１ｃ、コア１０−１ｄと３２−１ｄが光結合する。この状態から、フェルール３４ａを時計回りに９０度回転させると、コア１０−１ａと３２−１ｂ、コア１０−１ｂと３２−１ｃ、コア１０−１ｃと３２−１ｄ、コア１０−１ｄと３２−１ａが光結合する。ここで、本実施形態では、マルチコア光ファイバ３２−１は光回路３１に接続されている。そのため、マルチコア光ファイバ１０の各コアを伝搬する光は、フェルール３４ａ及びフェルール３４ｃの回転角度に応じて、光回路３１の異なる光路に入射する。
【００４５】
本実施形態では、マルチコアファイバ接続部３４は、光結合するフェルール３４ａが備えるマルチコア光ファイバ１０のコアと、フェルール３４ｃが備えるマルチコア光ファイバ１０のコアの組合せを変更する。しかし、本発明はこれに限定されない。例えば、マルチコアファイバ接続部３４は、フェルール３４ａ及びフェルール３４ｃの片方又は両方に複数のマルチコア光ファイバ１０を備え、フェルール３４ａ又はフェルール３４ｃの回転角度に応じて、任意のマルチコア光ファイバ１０を伝搬する光信号又は任意のコアを伝搬する光信号をアド・ドロップする構成としてもよい。
【００４６】
（実施形態３）
図７に、実施形態３に係る光回路３１の構造を示す。図７における光回路３１は、光回路３１の光路として機能する光導波路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ及び３１ｅを備え、マルチコア光ファイバ３２−１及び３２−２、単一コア光ファイバ３３−１及び３３−２のそれぞれのコアと結合する構造と特定の導波路がアド・ドロップする構造を有している。ここで、マルチコア光ファイバ３２−１は、コア３２−１ａ、３２−１ｂ、３２−１ｃ及び３２−１ｄを備え、マルチコア光ファイバ３２−２は、コア３２−２ａ、３２−２ｂ、３２−２ｃ及び３２−２ｄを備える。また、単一コア光ファイバ３３−１は、コア３３−１ａを備え、単一コア光ファイバ３３−２は、コア３３−２ａを備える。
【００４７】
コア３２−１ａは、光導波路３１ａを介してコア３２−２ａと接続され、コア３２−１ｂは光導波路３１ｂを介してコア３２−２ｂと接続される。コア３２−１ｃは光導波路３１ｄを介してコア３３−２ａと接続され、コア３２−１ｄは光導波路３１ｃを介してコア３２−２ｄと接続される。コア３３−１ａは、光導波路３１ｅを介してコア３２−２ｃと接続される。そのため、マルチコア光ファイバ３２−１に入力された光のうち、コア３２−１ｃに入射した光は、光回路３１によってコア３３−１ａに入射した光に置き換えられ、置き換えられた光がコア３２−２ｃに出力される。また、コア３２−１ｃに入射した光は、コア３３−２ａから出力される。図７においては、４つの導波路の内の１つがアド・ドロップする構造となっているが、マルチコアファイバのＭ個のコアに対応して、Ｍ個の導波路の内、任意のｘ個の導波路がアド・ドロップする構造も可能である。
【００４８】
（実施形態４）
図８に、実施形態４に係るアド・ドロップ３０の構造を示す。本実施形態に係るアド・ドロップ３０は、実施形態１で説明したアド・ドロップ３０−１及び３０−２として機能する。図８におけるアド・ドロップ３０は、一方のマルチコア光ファイバ１０からの出射光の光軸間隔を拡げるレンズ３５、出射光を平行光にするレンズ３６、光軸を変えるミラー３７により構成され、マルチコア光ファイバ１０−１の特定コアの光波のアド・ドロップを行なう。アド・ドロップ３０には、マルチコアファイバ接続部３４−３及び３４−４が接続され、マルチコアファイバ接続部３４−３と３４−４には、それぞれマルチコア光ファイバ１０−１と１０−２が接続される。レンズ３５、レンズ３６及びミラー３７は、一体で光回路として機能する。
【００４９】
具体的には、マルチコア光ファイバ１０−１のコア１０ａ、１０ｂ、１０ｃからアド・ドロップ３０に入射した光信号は、それぞれ光路３０−Ｌ１、３０−Ｌ２、３０−Ｌ３を通り、マルチコア光ファイバ１０−２の同じコアに転送される。しかし、コア１０ｄからアド・ドロップ３０に入射した光信号は、光路３０−Ｌ４に転送され、また、光路３０−Ｌ５を伝搬する光信号がコア１０ｄに転送される。光路３０−Ｌ４及び３０−Ｌ５の終端である端部３０−Ｌ４Ｅ及び３０−Ｌ５Ｅは、光ファイバ接続部として機能する。
【００５０】
接続するマルチコア光ファイバ１０−１のマルチコアファイバ接続部３４−３からの出射光は、アド・ドロップ３０内のレンズに直接結合を行なうもしくは、アド・ドロップ３０にマルチコア光ファイバを備え、接続点においてＰＣ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｏｎｔａｃｔ）接続を行うこともできる。例えば、アド・ドロップ３０の接続点において、マルチコア光ファイバとマルチコアファイバ接続部３４−３及び３４−４とを接着剤で固定してもよいし、実施形態３で説明したフェルール３４ａ及びスリーブ３４ｂを用いて固定してもよい。
【００５１】
また、光軸間隔を拡げる方法としては、図９のように、一端の角が研磨された光ファイバ３８を用いて、アド・ドロップを行なう光波のみ屈折させる方法も可能である。光ファイバ３８を用いる場合、光ファイバ３８、レンズ３５、レンズ３６及びミラー３７は、一体で光回路として機能する。また、レンズ３５として、ＧＲＩＮレンズもしくはマイクロレンズアレイを用いることでも、光軸間隔を拡げることができる。レンズ３６として、コリメートレンズもしくはマイクロレンズアレイを用いることでも、出射する光の光路が平行な平行光とすることができる。
【００５２】
（実施形態５）
図１０に、実施形態５に係るアド・ドロップ３０の構造例を示す。本実施形態に係るアド・ドロップ３０は、実施形態１で説明したアド・ドロップ３０−１及び３０−２として機能する。本実施形態に係るアド・ドロップ３０は、光ファイバ３０−Ｆ１と、３０−Ｆ２と、３０−Ｆ３と、３０−Ｆ４と、３０−Ｆ５と、マルチコアファイバ接続部３４−３及び３４−４を備える。本実施形態では、コア１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、それぞれ光ファイバ３０−Ｆ１、３０−Ｆ２、３０−Ｆ３に接続され、コア１０ｄは光ファイバ３０−Ｆ４及び３０−Ｆ５に接続される。光ファイバ３０−Ｆ１、３０−Ｆ２、３０−Ｆ３、３０−Ｆ４、３０−Ｆ５は、一体として光回路として機能する。
【００５３】
光ファイバ３０−Ｆ４及び３０−Ｆ５は、それぞれ端部３０−Ｆ４Ｅ及び３０−Ｆ５Ｅを備える。端部３０−Ｆ４Ｅは第１の光ファイバ接続部として機能し、端部３０−Ｆ５Ｅは、第２の光ファイバ接続部として機能する。本実施形態では、コア１０ｄを伝搬する光は、光ファイバ３０−Ｆ４から出力され、光ファイバ３０−Ｆ５を伝搬する光に置き換えられる。
【００５４】
図１０におけるアド・ドロップ３０は、マルチコア光ファイバ１０と接続するバンドル化した光ファイバ３０−Ｆ１、３０−Ｆ２、３０−Ｆ３、３０−Ｆ４、３０−Ｆ５により構成され、特定のシングルコア光ファイバ３０−Ｆ４及び３０−Ｆ５の端部３０−Ｆ４Ｅ及び３０−Ｆ５Ｅをコネクタ化して光ファイバ接続部として機能させることで、アド・ドロップを行なう。光ファイバ３０−Ｆ１、３０−Ｆ２、３０−Ｆ３、３０−Ｆ４、３０−Ｆ５は接着剤等でバンドルする代わりに、溶融延伸してバンドルする事も可能である。
【００５５】
（実施形態６）
図１１は、実施形態６に係る、１つの送信器５０−１からの光信号を光分岐器４０−１によりマルチコア光ファイバ１０−１における複数のコアで共有して伝送するマルチコア光ファイバ伝送システムの構成例を示す。本実施形態に係るマルチコア光ファイバ伝送システムは、光分岐器４０−１及び４０−２と、アド・ドロップ３０−２とを備える。
【００５６】
光分岐器４０−１は、１つの送信器５０−１から送信された光信号を分岐して複数の光信号を生成する。光分岐器４０−１でＮ＝４分岐された光信号は、実施形態１における第１の複数の光信号に相当する。光分岐器４０−２は、本実施形態に係る光合分岐結合器の一例であり、入射した光を分岐して出射する。また、アド・ドロップ３０−２は、本実施形態に係る光合分岐結合器の一例であり、入射された光の一部を別に入射された光に置き換えて出射する。
【００５７】
図１１の構成では、コア数Ｎ＝４であるマルチコア光ファイバ１０−１と単一コア光ファイバ（図示せず）とを接続する光分岐器４０−１により、１つの送信器５０−１の出射光を単一コア光ファイバに入力し、単一コア光ファイバからの出射光を光分岐器４０−１でＮ＝４分岐し、マルチコア光ファイバ１０−１の各コア１０−１ａ、１０−１ｂ、１０−１ｃ、１０−１ｄに入射する。
【００５８】
光分岐器４０−２とマルチコア光ファイバ１０−１との接続部は、マルチコアファイバ接続部として機能する。また、光分岐器４０−２とマルチコア光ファイバ１０−２、１０−３、１０−４、１０−５の接続部は、光ファイバ接続部として機能する。
【００５９】
光分岐器４０−１と同様の光分岐部器４０−２を用いて、マルチコア光ファイバ１０−１のコア１０−１ｂからの出射光を更に分岐し、別のコア数Ｍ＝４であるマルチコア光ファイバ１０−２のコア１０−２ａ、１０−２ｂ、１０−２ｃ、１０−２ｄへと光波を入射させる。コア１０−２ａ、１０−２ｂ、１０−２ｃ、１０−２ｄは、伝搬する光信号を、それぞれ受信器６０−４、６０−３、６０−５、６０−６に出射する。
【００６０】
また、コア１０−１ａ、１０−１ｃ、１０−１ｄは、伝搬する光信号を光分岐器４０−２へ出射する。また、光分岐器４０−２は、コア１０−１ａから入射した光信号を４つに分岐してマルチコア光ファイバ１０−３に出射し、コア１０−１ｃから入射した光信号を４つに分岐してマルチコア光ファイバ１０−４に出射し、コア１０−１ｄから入射した光信号を４つに分岐してマルチコア光ファイバ１０−５に出射する。
【００６１】
マルチコア光ファイバ１０−３の各コアは、伝搬する光を受信器６０−７、６０−８、６０−９、６０−１０に出射し、マルチコア光ファイバ１０−４の各コアは、伝搬する光を受信器６０−１１、６０−１２、６０−１３、６０−１４に出射する。また、マルチコア光ファイバ１０−５の各コアは、伝搬する光を受信器６０−１５、６０−１６、６０−１７、６０−１８に出射する。ただし、マルチコア光ファイバ１０−５にはアド・ドロップ３０−２が挿入されているので、アド・ドロップ３０−２は、コア１０−５ｄを伝搬する光信号を、単一コア光ファイバ２０−４を介して入射した光信号と入れ替える。
【００６２】
アド・ドロップ３０−２とマルチコア光ファイバ１０−５の接続部はマルチコアファイバ接続部として機能する。また、アド・ドロップ３０−２と単一コア光ファイバ２０―３との接続部は、第１の光ファイバ接続部として機能し、アド・ドロップ３０−２と単一コア光ファイバ２０―４との接続部は、第２の光ファイバ接続部として機能する。アド・ドロップ３０−２は、コア１０−５ｄを伝搬する光信号を、単一コア光ファイバ２０−３に出射して受信器６０−２に受信させ、送信器５０−６から単一コア光ファイバ２０−４を介して入射した光信号をコア１０−５ｄから出射させる。
【００６３】
これにより１つの送信器５０−１の光信号を空間的にＮｘＭ＝１６に分岐して伝搬することができる。このシステムではＮｘＭの受信器に対して１つの送信器を共有するため低コストでシステム構築できるうえ、マルチコア光ファイバを用いることによりＮ＋１本の光ファイバのみで構成されるため光配線を容易かつ効率的に行うことができる。
【００６４】
（実施形態７）
図１２は実施形態７に係る光分岐器４０の構造例を示す。本実施形態に係る光分岐器４０は、実施形態１で説明した光分岐器４０、実施形態６で説明した光分岐器４０−１及び４０−２として機能する。図１２における光分岐器４０は、ビームスプリッタ４２−１、４２−２及び４２−３、ミラー４１−１及び４１−２の空間光結合器を備える。ビームスプリッタ４２−１、４２−２及び４２−３、ミラー４１−１及び４１−２は、一体として光回路として機能する。
【００６５】
単一コア光ファイバ４３は光ファイバ接続部に相当し、マルチコア光ファイバ４４はマルチコアファイバ接続部に相当する。また、本実施形態に係る単一コア光ファイバ４３及びマルチコア光ファイバ４４は、それぞれ図３に示した光ファイバ接続部３９−１及びマルチコアファイバ接続部３４−２をさらに備えてもよい。その際、単一コア光ファイバ４３は、図３の単一コア光ファイバ３３−１に相当し、マルチコア光ファイバ４４は、図３のマルチコア光ファイバ３２−２に相当する。
【００６６】
ビームスプリッタ４２−１、４２−２及び４２−３は、単一コア光ファイバ４３より出力された単一の光線の光路４０−Ｌ１を複数に分岐する。ミラー４１−１及び４１−２は、ビームスプリッタ４２−１、４２−２及び４２−３で分岐された光の光路を調整し、マルチコア光ファイバ４４の各コアへ光波を入射する。例えば、図１２に示した構造では、単一コア光ファイバ４３の光路が４０−Ｌ１である出射光をビームスプリッタ４２−１により２分岐し、分岐された各光波をミラー４１−１及び４１−２により光路を調整する。調整後の光路が４０−Ｌ２及び４０−Ｌ３である。
【００６７】
後段に設置した２つのビームスプリッタ４２−２及び４２−３により光路４０−Ｌ２及び４０−Ｌ３の光波をそれぞれ２分岐することによって全体で４０−Ｌ４、４０−Ｌ５，４０−Ｌ６及び４０−Ｌ７の４つに分岐する。光路４０−Ｌ４、４０−Ｌ５，４０−Ｌ６、４０−Ｌ７を伝搬する光を、それぞれコア４４ａ、４４ｂ、４４ｄ、４４ｃに入射させる。空間光結合器を用いた光分岐器４０は、ビームスプリッタやミラーを任意の位置に設置し光路を柔軟に変更できることから、マルチコア光ファイバにおいて様々なコア配置に対応し設計でき、好ましい。
【００６８】
（実施形態８）
図１３に実施形態８に係る光分岐器４０の構造例を示す。本実施形態に係る光分岐器４０は、実施形態１で説明した光分岐器４０、実施形態６で説明した光分岐器４０−１及び４０−２として機能する。
【００６９】
図１３における光分岐器４０は、光導波路４５−１及び４５−２を有し、光導波路基板上で分岐導波路を形成することによって所望の分岐数に分岐する。光導波路４５−１及び４５−２は光回路として機能する。例えば、図１３に示した構造では、垂直方向に２分岐導波路を有する光導波路４５−１により、単一コア光ファイバ２０（図示せず）から出射された光を端部４５−１ａ＿ＩＮに入射し、光を４５−１ａと４５−１ｂの２つの光路に分岐する。端部４５−１ａ＿ＩＮは、光ファイバ接続部として機能し、端部４５−１ａ＿ＯＵＴ、４５−２ａ＿ＯＵＴ、４５−１ｂ＿ＯＵＴ及び４５−２ｂ＿ＯＵＴは一体としてマルチコアファイバ接続部として機能する。この光導波路４５−１の後段に、水平方向に分岐導波路を有する光導波路を積層した積層光導波路４５−２を接続し、前段の光導波路４５−１において４５−１ａと４５−１ｂの２つの光路に分岐した光波を、さらにそれぞれ２分岐する。
【００７０】
光路４５−１ａを伝搬する光は光路４５−１ａと光路４５−２ａを伝搬する光に分岐され、光路４５−１ａと光路４５−２ａを伝搬する光はそれぞれ、端部４５−１ａ＿ＯＵＴ、４５−２ａ＿ＯＵＴから出射する。また、光路４５−１ｂを伝搬する光は、光路４５−１ｂと光路４５−２ｂを伝搬する光に分岐され、光路４５−１ｂと光路４５−２ｂを伝搬する光はそれぞれ、端部４５−１ｂ＿ＯＵＴ、４５−２ｂ＿ＯＵＴから出射する。端部４５−１ａ＿ＯＵＴ、４５−２ａ＿ＯＵＴ、４５−１ｂ＿ＯＵＴ、４５−２ｂ＿ＯＵＴから出射する光のそれぞれは、マルチコア光ファイバ１０（図示せず）が有するコアと光結合する。
【００７１】
そのため、光路４５−１ａに入射した光は全体として４分岐しマルチコア光ファイバへ接続する。一般的な光導波路は平面上に導波路を形成することから、単一コア光ファイバ２０と２次元的にコアが配置されるマルチコア光ファイバ１０とを接続することはできない。しかし、図１３のように積層光導波路４５−２と９０度回転した光導波路４５−１とを接続した光導波路を用いることにより、単一コア光ファイバ２０からマルチコア光ファイバ１０への分岐接続を実現することができる。光導波路を用いた光分岐器４０は、非常に低損失で光分岐を実現できるとともに、光導波路と光ファイバを比較的低損失で接続できることから、低損失な光分岐器４０を実現でき好ましい。
【００７２】
（実施形態９）
図１４に、実施形態９に係る光分岐器４０の構造例を示す。本実施形態に係る光分岐器４０は、実施形態１で説明した光分岐器４０、実施形態６で説明した光分岐器４０−１及び４０−２として機能する。
【００７３】
図１４における光分岐器４０は、多角錐状に研磨されたレンズ４６を備える。レンズ４６は光回路として機能し、入射した光を分岐する。本実施形態では、単一コア光ファイバ４３は光ファイバ接続部に相当し、マルチコア光ファイバ４４はマルチコアファイバ接続部に相当する。また、本実施形態に係る単一コア光ファイバ４３及びマルチコア光ファイバ４４は、それぞれ図３に示した光ファイバ接続部３９−１及びマルチコアファイバ接続部３４−２をさらに備えてもよい。その際、単一コア光ファイバ４３は、図３の単一コア光ファイバ３３−１に相当し、マルチコア光ファイバ４４は、図３のマルチコア光ファイバ３２−２に相当する。
【００７４】
単一コア光ファイバ４３の光路４０−Ｌ１を伝搬する光は、Ｎ角錐状に研磨されたレンズ４６により、Ｎ個の光路に分岐する。レンズ４６での光の分岐数は任意である。図１４では、単一コア光ファイバ４３を出射した光路が４０−Ｌ１である信号光は、レンズ４６により光路が４０−Ｌ２、４０−Ｌ３、４０−Ｌ４及び４０−Ｌ５である４つの信号光に分岐される。レンズ４６の多角錐の確度、レンズ長、レンズと単一コア光ファイバ４３の間の距離を調節することで分岐された光波の間隔を調節し、所望のマルチコア光ファイバ４４に低損失で接続でき、小型な光分岐器４０を実現でき好ましい。
【００７５】
（実施形態１０）
図１５に、実施形態１０に係る光分岐器４０の構造例を示す。本実施形態に係る光分岐器４０は、実施形態１で説明した光分岐器４０、実施形態６で説明した光分岐器４０−１及び４０−２として機能する。本実施形態に係る光分岐器４０は、溶融延伸マルチコア光ファイバ４７を備える。溶融延伸マルチコア光ファイバ４７は、入射した光を分岐する。
【００７６】
本実施形態では、単一コア光ファイバ４３は光ファイバ接続部に相当し、溶融延伸マルチコア光ファイバ４７のマルチコア部４７−３において、コア４７−３ａ、４７−３ｂ、４７−３ｃ、４７−３ｄが表出する面はマルチコアファイバ接続部として機能する。ただし、マルチコア光ファイバの端部を溶融延伸マルチコア光ファイバ４７とする場合には、マルチコア部４７−３がマルチコアファイバ接続部として機能する。
【００７７】
図１５における溶融延伸マルチコア光ファイバ４７は、マルチコア光ファイバの一端がテーパー状に溶融延伸されており、その一端は単一コア状の単一コア部４７−１となるように形成される。このコア４７−１ａが表出する溶融延伸マルチコア光ファイバ４７の一端である単一コア部４７−１と、単一コア光ファイバ４３の接続点では、単一コア光ファイバ４３の出射光を光路４０−Ｌ１を通して、コア４７−１ａから効率よく溶融延伸マルチコア光ファイバ４７に入射することができる。またテーパー状の溶融延伸部４７−２では、緩やかに単一コア光ファイバの形状である単一コア部４７−１からマルチコア光ファイバのコア形状であるマルチコア部４７−３に変形するため、入射された光波は各コアへ低損失に伝搬される。
【００７８】
溶融延伸部４７−２は加熱または放電を行いながらマルチコア光ファイバを引っ張ることで形成できることから容易に作成でき、テーパー導波路は空間系や光導波路と比較して波長依存性が小さいことから広波長域な光分岐器４０を実現でき、好ましい。溶融延伸マルチコア光ファイバ４７を用いることで、単一コア光ファイバ４３の出射光を溶融延伸マルチコア光ファイバ４７のコア４７−３ａ、４７−３ｂ、４７−３ｃ、４７−３ｄへ効率よく分岐することができる。
【００７９】
（実施形態１１）
図１６に、実施形態１１に係るマルチコア光ファイバ伝送システムの構成例を示す。本実施形態に係るマルチコア光ファイバ伝送システムでは、送信器５０と、光分岐器４０と、マルチコア光ファイバ１０と、受信器６０とを備える。光分岐器４０は、本実施形態に係る光合分岐結合器の一例であり、入射した光を分岐して出射する。本実施形態は、図１１に示した実施形態６から光分岐器４０−１及びマルチコア光ファイバ１０−２を省略した構成である。マルチコア光ファイバ１０は、第１のマルチコアファイバとして機能する。
【００８０】
図１６では、光分岐器４０は、光ファイバ（図示せず）を伝搬した送信器５０の出力信号を、光路４０−Ｌ１、４０−Ｌ２、４０−Ｌ３及び４０−Ｌ４の４つの光路を通る光に分岐する。光分岐器４０と光ファイバの接続部は、光ファイバ接続部として機能する。コア数Ｎのマルチコア光ファイバ１０のコア１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び１０ｄは、入射した光路４０−Ｌ１、４０−Ｌ２、４０−Ｌ３及び４０−Ｌ４の光を伝搬し、マルチコア光ファイバの各コアからの出力信号を受光器６０が一括で受光する。光分岐器４０が、光路４０−Ｌ１、４０−Ｌ２、４０−Ｌ３及び４０−Ｌ４を出射する部分は、マルチコアファイバ接続部として機能する。そのため、コア１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び１０ｄに同じ信号が伝搬し、全コアを１つの経路とみなすことができる。
【００８１】
図１７に、本実施形態に係るマルチコア光ファイバ伝送システムの他の構成例を示す。本実施形態の他の構成例に係るマルチコア光ファイバ伝送システムは、送信器５０と、マルチコア光ファイバ１０と、受信器６０とを備える。図１７の本実施形態の他の構成例は、図１６に示した本実施形態の構成例から光分岐器４０を省略した構成である。
【００８２】
送信器５０は、入力部５１と、ＴＤＭ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）分離部５２と、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）５３とを備える。入力部５１は、伝送する信号を生成して、電気信号としてＴＤＭ分離部５２に入力する。ＴＤＭ分離部５２は、入力部５１から入力された電気信号を、マルチコア光ファイバ１０が有するコアの数に応じて、時間分割多重伝送できるように分岐、分離して出力する。ＬＤ５３は、ＴＤＭ分離部５２から入力された電気信号を光に変換して、マルチコア光ファイバ１０の各コアに入力する。
【００８３】
受信器６０は、ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）６１と、ＴＤＭ復号部６２と、出力部６３とを備える。ＰＤ６１はマルチコア光ファイバ１０の各コアから出力された光を電気信号に変換する。ＴＤＭ復号部６２は、ＰＤ６１が出力した時分割多重伝送された電気信号を合成して、伝送された信号を復号して出力する。出力部６３は、ＴＤＭ復号部６２から出力された電気信号を、任意の形式に変換して出力する。
【００８４】
マルチコア光ファイバ１０と、送信器５０と、受信器６０を用いて、図１７に示すように並列伝送を行い、送信器５０及び受信器６０においてＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ処理を行うことにより、各コアの信号速度のＮ倍の高速伝送を行うことができる。この場合、各コアには異なる信号が伝搬し、マルチコア光ファイバ１０の中を各信号が並列伝送することとなる。その際、マルチコア光ファイバ１０は、アド・ドロップ３０又は光分岐器４０を有してもよい。
【００８５】
本実施形態に係るマルチコア光ファイバ伝送システムでは、例えば、それほど高速なネットワークシステムが要求されない時期において、図１６のシステム構成により、安価なマルチモード送受信器を用いてシステム構築を行う。その後、高速なネットワークシステムが必要になった際に、同じマルチコア光ファイバ１０をそのまま用いて、送受信器のみを変更し図１７の構成にするだけで、高速な通信システムへのアップグレードを実現できる。
【００８６】
このように、本実施形態に係る図１６及び図１７の構成によれば、マルチコア光ファイバ１０を端末間に敷設することで、端末のみの変更によって必要な通信容量を実現するネットワークシステムを構築できるため、ネットワークシステムの変更ごとの光配線の敷設・変更等が生じず、好ましい。なお、本実施形態に係る図１６及び図１７における光分岐器４０には、図１２〜図１５で説明した光分岐器４０を用いることにより、単一の送信器５０からマルチコア光ファイバ１０の複数のコアへ光波を入射することができる。
【００８７】
（実施形態１２）
図１８に実施形態１２に係る光分岐器４０の構造例を示す。本実施形態に係る光分岐器４０は、実施形態１で説明した光分岐器４０、実施形態６で説明した光分岐器４０−１及び４０−２、実施形態１１で説明した光分岐器４０として機能する。
【００８８】
本実施形態に係る光分岐器４０は、溶融延伸マルチコア光ファイバ４８を備える。溶融延伸マルチコア光ファイバ４８は、マルチモードコア部４８−１で表出するコア４８−１ａから入射された光信号を、低損失で溶融延伸部４８−２及びマルチコア部４８−３を伝搬させ、マルチコア部４８−３で表出するコア４８−３ａ、４８−３ｂ、４８−３ｃ、４８−３ｄから光信号を出射する。
【００８９】
ここで、マルチモードコア部４８−１のうちコア４８−１ａが表出する部分は光ファイバ接続部として機能し、マルチコア部４８−３のうちコア４８−３ａ、４８−３ｂ、４８−３ｃ、４８−３ｄが表出する部分はマルチコアファイバ接続部として機能し、溶融延伸部４８−２は光回路として機能する。
【００９０】
ここで、マルチモード光ファイバの端部をマルチモードコア部４８−１とする場合には、マルチモードコア部４８−１は光ファイバ接続部として機能する。また、マルチコア光ファイバの端部をマルチコア部４８−３とする場合には、マルチコア部４８−３はマルチコアファイバ接続部として機能する。
【００９１】
ここで、コア４８−１ａから入射する光信号を出力する送信器５０がマルチモード光源の場合、電界分布が通常の単一モード光ファイバを伝搬する単一モード光に比べて広がっており、送信器５０と光分岐器４０との接続損失の増加が懸念される。そのため、例えば図１８の溶融延伸マルチコア光ファイバ４８のように、マルチモードコア部４８−１とマルチコア部４８−３との接続点において、テーパー状の溶融延伸部４８−２を設けて接続する。これにより光波が光ファイバの中心付近に集中し、マルチモードコア部４８−１から、マルチコア部４８−３に効率よく光波を入射できるため、接続損失を改善でき効率的に光波を入射できる。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明の光合分岐結合器及びマルチコア光ファイバ伝送システムは、通信産業に適用することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１０、１０−１、１０−２、１０−３、１０−４、１０−５：マルチコア光ファイバ
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０−１ａ、１０−１ｂ、１０−１ｃ、１０−１ｄ、１０−２ａ、１０−２ｂ、１０−２ｃ、１０−２ｄ、１０−５ａ、１０−５ｂ、１０−５ｃ、１０−５ｄ：コア
２０、２０−１、２０−２、２０−３、２０−４：単一コア光ファイバ
３０、３０−１、３０−２：アド・ドロップ
３０−Ｆ１、３０−Ｆ２、３０−Ｆ３、３０−Ｆ４、３０−Ｆ５：光ファイバ
３０−Ｆ４Ｅ、３０−Ｆ５Ｅ：端部
３０−Ｌ１、３０−Ｌ２、３０−Ｌ３、３０−Ｌ４、３０−Ｌ５：光路
３１：光回路
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ：光導波路
３２、３２−１、３２−２：マルチコア光ファイバ
３２−１ａ、３２−１ｂ、３２−１ｃ、３２−１ｄ、３２−２ａ、３２−２ｂ、３２−２ｃ、３２−２ｄ：コア
３３−１、３３−２：単一コア光ファイバ
３３−１ａ、３３−２ａ：コア
３４、３４−１、３４−２、３４−３、３４−４：マルチコアファイバ接続部
３４ａ：フェルール
３４ａ−１、３４ａ−２、３４ａ−３、３４ａ−４：溝
３４ｂ：スリーブ
３４ｂ−１：突起
３４ｃ：フェルール
３４ｃ−１、３４ｃ−２、３４ｃ−３、３４ｃ−４：溝
３４−ｍ１、３４−ｍ２、３４−ｍ３、３４−ｍ４、３４−ｍ５、３４−ｍ６、３４−ｍ７、３４−ｍ８：溝
３５：ＧＲＩＮレンズ
３６：コリメートレンズ
３７：ミラー
３８：一端の角が研磨された光ファイバ
３９、３９−１、３９−２：光ファイバ接続部
４０、４０−１、４０−２：光分岐器
４０−Ｌ１、４０−Ｌ２、４０−Ｌ３、４０−Ｌ４、４０−Ｌ５，４０−Ｌ６、４０−Ｌ７：光路
４１−１、４１−２：ミラー
４２−１、４２−２、４２−３：ビームスプリッタ
４３：単一コア光ファイバ
４４：マルチコア光ファイバ
４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ：コア
４５−１、４５−２：光導波路
４５−１ａ、４５−１ｂ、４５−２ａ、４５−２ｂ：光路
４５−１ａ＿ＩＮ：端部
４５−１ａ＿ＯＵＴ、４５−１ｂ＿ＯＵＴ、４５−２ａ＿ＯＵＴ、４５−２ｂ＿ＯＵＴ：端部
４６：レンズ
４７：溶融延伸マルチコア光ファイバ
４７−１：単一コア部
４７−１ａ：コア
４７−２：溶融延伸部
４７−３：マルチコア部
４７−３ａ、４７−３ｂ、４７−３ｃ、４７−３ｄ：コア
４８：溶融延伸マルチコア光ファイバ
４８−１：マルチモードコア部
４８−１ａ：コア
４８−２：溶融延伸部
４８−３：マルチコア部
４８−３ａ、４８−３ｂ、４８−３ｃ、４８−３ｄ：コア
５０、５０−１、５０−２、５０−３、５０−４、５０−５、５０−６：送信器
５１：入力部
５２：ＴＤＭ分離部
５３：ＬＤ
６０、６０−１、６０−２、６０−３、６０−４、６０−５、６０−６、６０−７、６０−８、６０−９、６０−１０、６０−１１、６０−１２、６０−１３、６０−１４、６０−１５、６０−１６、６０−１７、６０−１８：受信器
６１：ＰＤ
６２：ＴＤＭ復号部
６３：出力部
【図１】
2016057447.tif 000003
【図２】
2016057447.tif 000004
【図３】
2016057447.tif 000005
【図４】
2016057447.tif 000006
【図５】
2016057447.tif 000007
【図６】
2016057447.tif 000008
【図７】
2016057447.tif 000009
【図８】
2016057447.tif 000010
【図９】
2016057447.tif 000011
【図１０】
2016057447.tif 000012
【図１１】
2016057447.tif 000013
【図１２】
2016057447.tif 000014
【図１３】
2016057447.tif 000015
【図１４】
2016057447.tif 000016
【図１５】
2016057447.tif 000017
【図１６】
2016057447.tif 000018
【図１７】
2016057447.tif 000019
【図１８】
2016057447.tif 000020