JP2713031B2 - 希土類元素添加マルチコアファイバ及びそれを用いた光増幅器 - Google Patents
希土類元素添加マルチコアファイバ及びそれを用いた光増幅器Info
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- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低屈折率のクラッド内
にＥｒ、Ｎａなどの希土類元素を含んだコアを複数個設
けた希土類元素添加マルチコアファイバ及びそれを用い
た光増幅器に関する。
にＥｒ、Ｎａなどの希土類元素を含んだコアを複数個設
けた希土類元素添加マルチコアファイバ及びそれを用い
た光増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ファイバのコア内にＥｒ（エル
ビウム），Ｎｄ（ネオジム），Ｐｒ（プラセオジム）な
どの希土類元素を添加し、その光ファイバに、添加した
希土類元素に固有の吸収特性をもつ励起光を励起するこ
とによって、信号光を増幅する光ファイバ増幅器の研究
開発が活発化してきた。
ビウム），Ｎｄ（ネオジム），Ｐｒ（プラセオジム）な
どの希土類元素を添加し、その光ファイバに、添加した
希土類元素に固有の吸収特性をもつ励起光を励起するこ
とによって、信号光を増幅する光ファイバ増幅器の研究
開発が活発化してきた。
【０００３】図１２は、従来の光ファイバ増幅器の構成
例を示したものである。
例を示したものである。
【０００４】これは、波長１．５μｍ帯の信号光を矢印
２０，２１に示すようＥｒを添加した光ファイバ２２の
コア内を伝搬させると共に、その途中から光方向性結合
器２３を介して波長１．４７μｍ（あるいは０．９８μ
ｍ）の励起用半導体レーザ２４を駆動回路２５で駆動し
て、その励起光も光ファイバ２２に伝搬させることによ
り、反転分布状態を実現し、それにより上記信号光を数
百倍から１万倍程度に増幅する作用をもったものであ
る。出力側の光方向性結合器２３は増幅された信号光の
中に含まれる励起用半導体レーザの光を除去するための
機能をもったものである。
２０，２１に示すようＥｒを添加した光ファイバ２２の
コア内を伝搬させると共に、その途中から光方向性結合
器２３を介して波長１．４７μｍ（あるいは０．９８μ
ｍ）の励起用半導体レーザ２４を駆動回路２５で駆動し
て、その励起光も光ファイバ２２に伝搬させることによ
り、反転分布状態を実現し、それにより上記信号光を数
百倍から１万倍程度に増幅する作用をもったものであ
る。出力側の光方向性結合器２３は増幅された信号光の
中に含まれる励起用半導体レーザの光を除去するための
機能をもったものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光ファイバ増幅器には次のような解決しなければならな
い課題が残されている。
光ファイバ増幅器には次のような解決しなければならな
い課題が残されている。
【０００６】(1) コア内へ入射する信号光の電力が＋１
０ｄＢｍ以上になると増幅度が急激に低下してくる。す
なわち出力側に大きな光電力を得ることが難しい。
０ｄＢｍ以上になると増幅度が急激に低下してくる。す
なわち出力側に大きな光電力を得ることが難しい。
【０００７】(2) 従って、信号光を数十以上に分配する
いわゆる分配システムを実現することが難しい。
いわゆる分配システムを実現することが難しい。
【０００８】(3) コア内へ入射した励起光は効率良く増
幅器用として寄与せず、かなりの励起光が出力側の光方
向性結合器より排出され、不経済である。
幅器用として寄与せず、かなりの励起光が出力側の光方
向性結合器より排出され、不経済である。
【０００９】そこで、本発明の目的は、前記した従来技
術の欠点を解消し、電力増幅が行え、結果的に電力伝送
及び分配伝送システムを実現できると共に励起光を効率
よく使える希土類添加マルチコアファイバ及びそれを用
いた光増幅器を提供することにある。
術の欠点を解消し、電力増幅が行え、結果的に電力伝送
及び分配伝送システムを実現できると共に励起光を効率
よく使える希土類添加マルチコアファイバ及びそれを用
いた光増幅器を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、低屈折率のクラッド内に、希土類元素を含
んだ高屈折率のコアを複数個設けた希土類元素添加マル
チコアファイバを用い、上記それぞれのコア内の希土類
元素の添加量及び屈折率の値、さらには希土類元素の種
類を異ならせ、また上記コアの集団の外周にクラッドの
屈折率よりも低い低屈折率層を設け、さらに上記ファイ
バ内に励起光を伝送させるようにした光ファイバ増幅器
を提供することにある。
に本発明は、低屈折率のクラッド内に、希土類元素を含
んだ高屈折率のコアを複数個設けた希土類元素添加マル
チコアファイバを用い、上記それぞれのコア内の希土類
元素の添加量及び屈折率の値、さらには希土類元素の種
類を異ならせ、また上記コアの集団の外周にクラッドの
屈折率よりも低い低屈折率層を設け、さらに上記ファイ
バ内に励起光を伝送させるようにした光ファイバ増幅器
を提供することにある。
【００１１】すなわち第１の発明は、低屈折率のクラッ
ド内に、希土類元素を含んだ高屈折率のコアを複数個設
け、該それぞれのコアの中の少なくとも１つは希土類元
素の添加量が異なっていることを特徴とする希土類元素
添加マルチコアファイバである。
ド内に、希土類元素を含んだ高屈折率のコアを複数個設
け、該それぞれのコアの中の少なくとも１つは希土類元
素の添加量が異なっていることを特徴とする希土類元素
添加マルチコアファイバである。
【００１２】第２の発明は、低屈折率のクラッド内に、
希土類元素を含んだ高屈折率のコアを複数個設け、該そ
れぞれのコアの中の少なくとも１つは屈折率の値が異な
っていることを特徴とする希土類元素添加マルチコアフ
ァイバである。
希土類元素を含んだ高屈折率のコアを複数個設け、該そ
れぞれのコアの中の少なくとも１つは屈折率の値が異な
っていることを特徴とする希土類元素添加マルチコアフ
ァイバである。
【００１３】第３の発明は、低屈折率のクラッド内に、
希土類元素を含んだ高屈折率のコアを複数個クラッドの
中央部付近に集中させて分布させ、そのコアの集中して
いる領域の外周にクラッドの屈折率よりも低い値をもつ
リング状の低屈折率層を設けたことを特徴とする希土類
元素添加マルチコアファイバである。
希土類元素を含んだ高屈折率のコアを複数個クラッドの
中央部付近に集中させて分布させ、そのコアの集中して
いる領域の外周にクラッドの屈折率よりも低い値をもつ
リング状の低屈折率層を設けたことを特徴とする希土類
元素添加マルチコアファイバである。
【００１４】第４の発明は、第３項において、コアの中
の少なくとも１つは希土類元素の添加量が異なっている
ことを特徴とする希土類元素添加マルチコアファイバで
ある。
の少なくとも１つは希土類元素の添加量が異なっている
ことを特徴とする希土類元素添加マルチコアファイバで
ある。
【００１５】第５の発明は、第３項において、コアの中
の少なくとも１つは屈折率の値が異なっていることを特
徴とする希土類元素添加マルチコアファイバである。
の少なくとも１つは屈折率の値が異なっていることを特
徴とする希土類元素添加マルチコアファイバである。
【００１６】第６の発明は、低屈折率のクラッド内に、
希土類元素を含んだ高屈折率のコアを複数個設け、該そ
れぞれのコアの中の少なくとも１つはその形状が異なっ
ていることを特徴とする希土類元素添加マルチコアファ
イバである。
希土類元素を含んだ高屈折率のコアを複数個設け、該そ
れぞれのコアの中の少なくとも１つはその形状が異なっ
ていることを特徴とする希土類元素添加マルチコアファ
イバである。
【００１７】第７の発明は、第２項において、希土類元
素添加マルチコアファイバの中心のコアの屈折率が一番
高い値を有していることを特徴とする希土類元素添加マ
ルチコアファイバである。
素添加マルチコアファイバの中心のコアの屈折率が一番
高い値を有していることを特徴とする希土類元素添加マ
ルチコアファイバである。
【００１８】第８の発明は、第１〜７項において、それ
ぞれのコアは接触していることを特徴とする希土類元素
添加マルチコアファイバである。
ぞれのコアは接触していることを特徴とする希土類元素
添加マルチコアファイバである。
【００１９】第９の発明は、第１〜７項において、それ
ぞれのコアの外周を低屈折率の被覆用クラッドで被覆さ
れていることを特徴とする希土類元素添加マルチコアフ
ァイバである。
ぞれのコアの外周を低屈折率の被覆用クラッドで被覆さ
れていることを特徴とする希土類元素添加マルチコアフ
ァイバである。
【００２０】第１０の発明は、クラッド及びコアを、そ
の入力側から出力側に向けてテーパ状に大口径化させた
ことを特徴とする第１〜９項記載の希土類元素添加マル
チコアファイバである。
の入力側から出力側に向けてテーパ状に大口径化させた
ことを特徴とする第１〜９項記載の希土類元素添加マル
チコアファイバである。
【００２１】第１１の発明は、第１〜９項記載の希土類
元素添加マルチコアファイバの長手方向に沿ってその外
径が太い径からテーパ状に細くなり、伝搬モードを結合
させた細径部を経て、再びテーパ状に太くなるように構
成された希土類元素添加マルチコアファイバである。
元素添加マルチコアファイバの長手方向に沿ってその外
径が太い径からテーパ状に細くなり、伝搬モードを結合
させた細径部を経て、再びテーパ状に太くなるように構
成された希土類元素添加マルチコアファイバである。
【００２２】第１２の発明は、入力側は第１〜９項記載
の希土類元素添加マルチコアファイバであり、入力側か
ら出力側に進むにつれてそれぞれのコアがそれぞれの円
形状のクラッド内に設けられた構造に変換された構造の
入力側が一つで、出力側がマルチコアの数だけでの希土
類元素添加ファイバからなる光分配用１入力Ｎ出力（Ｎ
＞２）のカプラである。
の希土類元素添加マルチコアファイバであり、入力側か
ら出力側に進むにつれてそれぞれのコアがそれぞれの円
形状のクラッド内に設けられた構造に変換された構造の
入力側が一つで、出力側がマルチコアの数だけでの希土
類元素添加ファイバからなる光分配用１入力Ｎ出力（Ｎ
＞２）のカプラである。
【００２３】第１３の発明は、第１〜１１項記載のの希
土類元素添加マルチコアファイバの入力側に光分波器を
接続して信号光と励起光を上記ファイバ内へ伝搬させ、
出力側に光スターカプラを接続して信号光を分配させる
ようにしたことを特徴とする光分配用光ファイバ増幅器
である。
土類元素添加マルチコアファイバの入力側に光分波器を
接続して信号光と励起光を上記ファイバ内へ伝搬させ、
出力側に光スターカプラを接続して信号光を分配させる
ようにしたことを特徴とする光分配用光ファイバ増幅器
である。
【００２４】
【作用】第１の発明のように、複数個設けたコアの個数
をＮ個とすると、クラッド内のコアの数量が従来に比べ
てＮ倍に増えている。従って、信号光の電力が＋１０ｄ
Ｂｍ以上になっても増幅度の低下はなく、大きく増幅さ
れた光電力を出力側に得ることができる。しかも、Ｎ個
で構成したマルチコア集合体の中の中心部のコアの希土
類元素の添加量を最も多くし、中心から上記集合体の外
周に離れるにつれて希土類元素の添加量を少なくするよ
うに構成すれば、光ファイバ内を伝搬する励起光の光電
力が最大領域に希土類元素の添加量が最も多く、励起光
の光電力が弱い領域では希土類元素の添加量が少ないの
で、励起光は効率良く光増幅器用として寄与し、結果的
に大電力増幅を実現することができる。
をＮ個とすると、クラッド内のコアの数量が従来に比べ
てＮ倍に増えている。従って、信号光の電力が＋１０ｄ
Ｂｍ以上になっても増幅度の低下はなく、大きく増幅さ
れた光電力を出力側に得ることができる。しかも、Ｎ個
で構成したマルチコア集合体の中の中心部のコアの希土
類元素の添加量を最も多くし、中心から上記集合体の外
周に離れるにつれて希土類元素の添加量を少なくするよ
うに構成すれば、光ファイバ内を伝搬する励起光の光電
力が最大領域に希土類元素の添加量が最も多く、励起光
の光電力が弱い領域では希土類元素の添加量が少ないの
で、励起光は効率良く光増幅器用として寄与し、結果的
に大電力増幅を実現することができる。
【００２５】第２の発明のように、それぞれのコアの少
なくとも１つはその屈折率を異ならせた構成にしたこと
を特徴としているので、たとえば、第７の発明のよう
に、Ｎ個で構成されたマルチコア集合体の中の中心部の
コアの屈折率を一番高くし、中心から上記集合体の外周
に離れるにつれてコアの屈折率を少し低くすることによ
り、励起光および信号光のマルチコア内への閉じ込めを
強くすることができる。これよにより、励起光が効率良
く光増幅器用として寄与し、大電力増幅を実現すること
ができる。
なくとも１つはその屈折率を異ならせた構成にしたこと
を特徴としているので、たとえば、第７の発明のよう
に、Ｎ個で構成されたマルチコア集合体の中の中心部の
コアの屈折率を一番高くし、中心から上記集合体の外周
に離れるにつれてコアの屈折率を少し低くすることによ
り、励起光および信号光のマルチコア内への閉じ込めを
強くすることができる。これよにより、励起光が効率良
く光増幅器用として寄与し、大電力増幅を実現すること
ができる。
【００２６】第３の発明のように、Ｎ個で構成したマル
チコア集合体の外周をクラッドの屈折率よりも低い値を
もつリング状の低屈折率層で覆うことにより、励起光お
よび信号光のマルチコア内へさらに強く閉じ込めること
ができ、より大電力増幅を実現することができる。
チコア集合体の外周をクラッドの屈折率よりも低い値を
もつリング状の低屈折率層で覆うことにより、励起光お
よび信号光のマルチコア内へさらに強く閉じ込めること
ができ、より大電力増幅を実現することができる。
【００２７】第４および第５の発明によれば、マルチコ
アの内への励起光および信号光の閉じ込めがさらに増
し、かつ、励起光の光電力分布に応じた希土類元素の添
加量分布を持たせることにより、励起光効率を大幅に向
上させることができる。
アの内への励起光および信号光の閉じ込めがさらに増
し、かつ、励起光の光電力分布に応じた希土類元素の添
加量分布を持たせることにより、励起光効率を大幅に向
上させることができる。
【００２８】第６の発明によれば、Ｎ個で構成したマル
チコア集合体の中のそれぞれのコアの中の少なくとも１
つはその形状を異ならせたものであり、たとえば、マル
チコア集合体の中心のコア径を一番大きくし、その外周
にコア径の小さなコアを配置させれば、上記マルチコア
集合体を密集したほぼ円形状のマルチコア集合体を構成
することができる。すなわち、コア間のすき間でを非常
に少なくすることにより、励起光および信号光をそれぞ
れのコア内に効率良く閉じ込めて伝搬させることができ
るようになる。
チコア集合体の中のそれぞれのコアの中の少なくとも１
つはその形状を異ならせたものであり、たとえば、マル
チコア集合体の中心のコア径を一番大きくし、その外周
にコア径の小さなコアを配置させれば、上記マルチコア
集合体を密集したほぼ円形状のマルチコア集合体を構成
することができる。すなわち、コア間のすき間でを非常
に少なくすることにより、励起光および信号光をそれぞ
れのコア内に効率良く閉じ込めて伝搬させることができ
るようになる。
【００２９】第８の発明によれば、Ｎ個で構成したマル
チコア集合体内のそれぞれのコアを接触させて配置する
ことにより、信号光および励起光をコア内に効率良く閉
じ込めて伝搬させることができ、信号光の伝搬損失を低
く、かつ励起光を効率良くエネルギー変換し、信号光の
大電力増幅に寄与させることができる。
チコア集合体内のそれぞれのコアを接触させて配置する
ことにより、信号光および励起光をコア内に効率良く閉
じ込めて伝搬させることができ、信号光の伝搬損失を低
く、かつ励起光を効率良くエネルギー変換し、信号光の
大電力増幅に寄与させることができる。
【００３０】第９の発明によれば、それぞれのコアの外
周を低屈折率の被覆用クラッドで被覆することにより、
それぞれのコア内への光の閉じ込めが強くなり、また被
覆用クラッドとクラッドとの界面不整による散乱損失の
低減を図ることができる。
周を低屈折率の被覆用クラッドで被覆することにより、
それぞれのコア内への光の閉じ込めが強くなり、また被
覆用クラッドとクラッドとの界面不整による散乱損失の
低減を図ることができる。
【００３１】第１０の発明によれば、入力側から出力側
に向けてテーパ状に火口径化した構造のテーパ型希土類
元素添加マルチコアファイバとすることにより、出力側
から反射した光を入力側に戻ってくるのを抑圧すること
ができる。すなわち、光アイソレータ機能をもつので、
光ファイバ増幅器を構成する上で極めて有利なファイバ
構造である。
に向けてテーパ状に火口径化した構造のテーパ型希土類
元素添加マルチコアファイバとすることにより、出力側
から反射した光を入力側に戻ってくるのを抑圧すること
ができる。すなわち、光アイソレータ機能をもつので、
光ファイバ増幅器を構成する上で極めて有利なファイバ
構造である。
【００３２】第１１の発明によれば、光ファイバの長手
方向に沿って大口径からテーパ状に細くなり細径部を経
て再びテーパ状に大口径とすることにより、これ自身で
Ｎ入力Ｎ出力の光スターカプラを構成することができ
る。しかも励起光を伝搬させることにより、光増幅機能
をもたせることができる。
方向に沿って大口径からテーパ状に細くなり細径部を経
て再びテーパ状に大口径とすることにより、これ自身で
Ｎ入力Ｎ出力の光スターカプラを構成することができ
る。しかも励起光を伝搬させることにより、光増幅機能
をもたせることができる。
【００３３】第１２の発明によれば、１入力Ｎ出力の光
増幅機能をもった光スターカプラを実現することができ
る。
増幅機能をもった光スターカプラを実現することができ
る。
【００３４】第１３の発明によれば、高利得に増幅され
た信号光をたくさんの端末側へ電力分配するシステムを
より経済的かつ簡易構成で実現することができる。
た信号光をたくさんの端末側へ電力分配するシステムを
より経済的かつ簡易構成で実現することができる。
【００３５】
【発明の実施例】図１は本発明の第１実施例を示すもの
である。これは、低屈折率ｎC1のクラッド３内に希土類
元素を含んだ屈折率ｎw （ｎw ＞ｎC1）のコアが２−１
〜２−９のように９個配置された希土類元素添加マルチ
コアファイバ１を示したものである。同図（ａ）は、そ
のファイバ１の正面図、（ｂ）はそのファイバ１の側面
図すなわち端面図を示したものである。
である。これは、低屈折率ｎC1のクラッド３内に希土類
元素を含んだ屈折率ｎw （ｎw ＞ｎC1）のコアが２−１
〜２−９のように９個配置された希土類元素添加マルチ
コアファイバ１を示したものである。同図（ａ）は、そ
のファイバ１の正面図、（ｂ）はそのファイバ１の側面
図すなわち端面図を示したものである。
【００３６】希土類元素としてはＥｒ（エルビウム）以
外に、Ｎｄ（ネオジム），Ｐｒ（プラセオジム），Ｓｍ
（サマリウム），Ｔｍ（ツリウム），Ｙｂ（イッテルビ
ウム），Ｃｅ（セリウム），Ｈｏ（ホルミウム）などを
少なくとも１種含んだものを用いることができる。また
これらコア２はＳｉＯ2 系を主成分としたガラスで構成
され、希土類元素以外に、屈折率制御用添加物として
Ｐ，Ｇｅ，Ａｌ，Ｃｒなどを少なくとも１種含んだもの
を用いる。クラッド３はＳｉＯ2 あるいはＳｉＯ2 に
Ｆ，Ｂ，Ｐなどの屈折率制御用添加物を少なくとも１種
含んだものを用いる。ここで比屈折率差Δ（＝（ｎw −
ｎc1）÷ｎw ×１００％）は０．数％から数％の範囲か
ら選ばれる。
外に、Ｎｄ（ネオジム），Ｐｒ（プラセオジム），Ｓｍ
（サマリウム），Ｔｍ（ツリウム），Ｙｂ（イッテルビ
ウム），Ｃｅ（セリウム），Ｈｏ（ホルミウム）などを
少なくとも１種含んだものを用いることができる。また
これらコア２はＳｉＯ2 系を主成分としたガラスで構成
され、希土類元素以外に、屈折率制御用添加物として
Ｐ，Ｇｅ，Ａｌ，Ｃｒなどを少なくとも１種含んだもの
を用いる。クラッド３はＳｉＯ2 あるいはＳｉＯ2 に
Ｆ，Ｂ，Ｐなどの屈折率制御用添加物を少なくとも１種
含んだものを用いる。ここで比屈折率差Δ（＝（ｎw −
ｎc1）÷ｎw ×１００％）は０．数％から数％の範囲か
ら選ばれる。
【００３７】コア２の形状は円形状，あるいは楕円形
状，多角形状などのいずれの構造でもよい。直径は１μ
ｍから数μｍの範囲が好ましいが、それぞれのコア２は
シングルモード伝送条件を満足するようにΔ及び直径が
選定される。すなわち、
状，多角形状などのいずれの構造でもよい。直径は１μ
ｍから数μｍの範囲が好ましいが、それぞれのコア２は
シングルモード伝送条件を満足するようにΔ及び直径が
選定される。すなわち、
【００３８】
【数１】
【００３９】ただし、λ：伝送する信号光の波長 ａ：コア２の直径 を満足するように，ａ，ｎw ，Δの値が選定される。
【００４０】また、図１の希土類元素添加マルチコアフ
ァイバ１は次のようにして作ることができる。すなわち
従来の希土類元素添加ファイバを多数本束ねて石英ガラ
ス管内に入れ、上記石英ガラス管、あるいは予め石英ガ
ラス管を融着したものを加熱源で溶融して線引きするこ
とによって得ることができる。この工程は少なくとも１
回行なわれ、回数が多い程、コア２内の希土類元素が原
子状態に近い状態で含有されることになり、これは、従
来問題になっていた希土類元素を多量に入れた場合の濃
度消光による増幅度の低下現象を回避することができる
という特長につながる。上記多数本の希土類元素添加フ
ァイバのクラッドはお互いに融着されて一体化したクラ
ッド３となる。ここで、それぞれのコア２−１〜２−９
内の希土類元素の添加量はそれぞれ異なっていてもよ
く、また一つだけ、たとえば、コア２−１内の添加量を
一番多くし、コア２−２〜２−９内の添加量はそれより
も少なくするようにしてもよい。具体例として、クラッ
ド３にＳｉＯ2 を用い、コア２−１〜２−９にはＳｉＯ
2 −Ｐ2 Ｏ5 −Ａｌ2 Ｏ5 ガラス中にＥｒイオンを添の
数量として２１個用い、中心のコア２−１の希土類元素
の添加量を最大とし、周辺部１４に離れるにつれて希土
類元素の添加量を少しずつ減らすようにすれば、この光
ファイバ１内に励起光を伝搬させた場合、励起光の光電
力分布に応じた希土類元素添加分布に近い構成となるの
で、励起光を極めて効率良くエネルギー変換でき、高利
得の光増幅器を実現することができる。しかも、信号光
を増大していっても個々のコア内の希土類元素の添加量
は濃度消光を生じない程度の量であるので、増幅された
信号光の飽和が起こりにくい。つまり、大電力増幅を実
現することができる。また図１および図２において、そ
れぞれのコア内の屈折率を異ならせ、励起光および信号
光が光ファイバ１の中心部に集中するように選定すれ
ば、より光の閉じ込めが良くなり、大電力増幅を実現す
ることができる。
ァイバ１は次のようにして作ることができる。すなわち
従来の希土類元素添加ファイバを多数本束ねて石英ガラ
ス管内に入れ、上記石英ガラス管、あるいは予め石英ガ
ラス管を融着したものを加熱源で溶融して線引きするこ
とによって得ることができる。この工程は少なくとも１
回行なわれ、回数が多い程、コア２内の希土類元素が原
子状態に近い状態で含有されることになり、これは、従
来問題になっていた希土類元素を多量に入れた場合の濃
度消光による増幅度の低下現象を回避することができる
という特長につながる。上記多数本の希土類元素添加フ
ァイバのクラッドはお互いに融着されて一体化したクラ
ッド３となる。ここで、それぞれのコア２−１〜２−９
内の希土類元素の添加量はそれぞれ異なっていてもよ
く、また一つだけ、たとえば、コア２−１内の添加量を
一番多くし、コア２−２〜２−９内の添加量はそれより
も少なくするようにしてもよい。具体例として、クラッ
ド３にＳｉＯ2 を用い、コア２−１〜２−９にはＳｉＯ
2 −Ｐ2 Ｏ5 −Ａｌ2 Ｏ5 ガラス中にＥｒイオンを添の
数量として２１個用い、中心のコア２−１の希土類元素
の添加量を最大とし、周辺部１４に離れるにつれて希土
類元素の添加量を少しずつ減らすようにすれば、この光
ファイバ１内に励起光を伝搬させた場合、励起光の光電
力分布に応じた希土類元素添加分布に近い構成となるの
で、励起光を極めて効率良くエネルギー変換でき、高利
得の光増幅器を実現することができる。しかも、信号光
を増大していっても個々のコア内の希土類元素の添加量
は濃度消光を生じない程度の量であるので、増幅された
信号光の飽和が起こりにくい。つまり、大電力増幅を実
現することができる。また図１および図２において、そ
れぞれのコア内の屈折率を異ならせ、励起光および信号
光が光ファイバ１の中心部に集中するように選定すれ
ば、より光の閉じ込めが良くなり、大電力増幅を実現す
ることができる。
【００４１】図３は本発明の希土類元素添加マルチコア
ファイバの第３の実施例を示したものである。これはＭ
個のマルチコア集合体の周辺部１４にクラッド３の屈折
率ｎC1よりも低い値の屈折率ｎC2（ｎC2＜ｎC1）をもつ
リング状の低屈折率層４を設けたものである。この低屈
折率層４を設けることにより、励起光および信号光のマ
ルチコア集合体内への閉じ込めが良くなり、より大電力
増幅を実現することができる。この場合にもそれぞれの
コア内の希土類元素の添加量及び屈折率の値を励起光お
よび信号光の光電力分布に対応するように選定すれば、
さらに大電力増幅を実現することができる。
ファイバの第３の実施例を示したものである。これはＭ
個のマルチコア集合体の周辺部１４にクラッド３の屈折
率ｎC1よりも低い値の屈折率ｎC2（ｎC2＜ｎC1）をもつ
リング状の低屈折率層４を設けたものである。この低屈
折率層４を設けることにより、励起光および信号光のマ
ルチコア集合体内への閉じ込めが良くなり、より大電力
増幅を実現することができる。この場合にもそれぞれの
コア内の希土類元素の添加量及び屈折率の値を励起光お
よび信号光の光電力分布に対応するように選定すれば、
さらに大電力増幅を実現することができる。
【００４２】図４は本発明の第４の実施例を示したもの
である。これは１３個で構成されるマルチコア集合体内
のコアの形状を異ならせた一実施例である。この実施例
ではｐｍとし、コア２−２〜２−９内のＥｒイオンの添
加量を４００ｐｐｍとしたものを用いる。Ｎ個で構成し
たマルチコア集合体内の希土類元素の添加量により顕著
な分布をもたせる構成として、図２に示すように、希土
類元素を添加したコア中心のコア２−１の形状を一番大
きくし、その周辺部のコア２−２〜２−１３の形状を小
さく選定されている。このような構成とすることによ
り、マルチコア集合体の外周部１４をほぼ円形状に近づ
けることができ、偏光依存性が少なく、伝搬損失を低減
することができる。またこの構成でもそれぞれのコア内
の希土類元素の添加量および屈折率の値を異ならせても
よい。さらに、外周部１４に、図３のごとく、低屈折率
層４を設けてもよい。
である。これは１３個で構成されるマルチコア集合体内
のコアの形状を異ならせた一実施例である。この実施例
ではｐｍとし、コア２−２〜２−９内のＥｒイオンの添
加量を４００ｐｐｍとしたものを用いる。Ｎ個で構成し
たマルチコア集合体内の希土類元素の添加量により顕著
な分布をもたせる構成として、図２に示すように、希土
類元素を添加したコア中心のコア２−１の形状を一番大
きくし、その周辺部のコア２−２〜２−１３の形状を小
さく選定されている。このような構成とすることによ
り、マルチコア集合体の外周部１４をほぼ円形状に近づ
けることができ、偏光依存性が少なく、伝搬損失を低減
することができる。またこの構成でもそれぞれのコア内
の希土類元素の添加量および屈折率の値を異ならせても
よい。さらに、外周部１４に、図３のごとく、低屈折率
層４を設けてもよい。
【００４３】図５は本発明の第５の実施例を示したもの
である。これは１３個のコア２−１〜２−１３を一体に
合体させた構成である。この合体構造により、信号光お
よび励起光をほとんど合体コア内に伝搬させることがで
きる。そのため、今までコア間に介在していたクラッド
がなくなるため、このコア間に介在していたクラッドで
の不要な散乱がなくなり、信号光を低損失で伝搬させる
ことができる。また励起光も効率良くエネルギー変換さ
れ、信号光の大電力増幅に寄与することになる。なお、
図５において、個々のコアの形状はコアの数量によって
変わる。すなわち、コアの数量が多い程、合体した場合
の個々のコアの形状は円形に近いものになる。またコア
の数量が多い程、個々のコア内へ添加する希土類元素の
量は濃度消光を生じない範囲に抑えることができるの
で、大電力増幅がより容易となる。図６は本発明の希土
類元素添加マルチコアファイバの別の実施例を示したも
のである。これはクラッド３内にほぼ全面に希土類元素
添加コア２を分散配置させた構造である。これは大電力
増幅用以外に、Ｎ本の入力および出力ファイバ間にこれ
を挿入し、Ｎ入力Ｎ出力の大電力増幅用光スターカプラ
を実現するのに好適加したものを用いる。そして、コア
２−１内のＥｒイオンの添加量を１０００ｐな構造のマ
ルチコアファイバである。
である。これは１３個のコア２−１〜２−１３を一体に
合体させた構成である。この合体構造により、信号光お
よび励起光をほとんど合体コア内に伝搬させることがで
きる。そのため、今までコア間に介在していたクラッド
がなくなるため、このコア間に介在していたクラッドで
の不要な散乱がなくなり、信号光を低損失で伝搬させる
ことができる。また励起光も効率良くエネルギー変換さ
れ、信号光の大電力増幅に寄与することになる。なお、
図５において、個々のコアの形状はコアの数量によって
変わる。すなわち、コアの数量が多い程、合体した場合
の個々のコアの形状は円形に近いものになる。またコア
の数量が多い程、個々のコア内へ添加する希土類元素の
量は濃度消光を生じない範囲に抑えることができるの
で、大電力増幅がより容易となる。図６は本発明の希土
類元素添加マルチコアファイバの別の実施例を示したも
のである。これはクラッド３内にほぼ全面に希土類元素
添加コア２を分散配置させた構造である。これは大電力
増幅用以外に、Ｎ本の入力および出力ファイバ間にこれ
を挿入し、Ｎ入力Ｎ出力の大電力増幅用光スターカプラ
を実現するのに好適加したものを用いる。そして、コア
２−１内のＥｒイオンの添加量を１０００ｐな構造のマ
ルチコアファイバである。
【００４４】図７も本発明の希土類元素添加マルチコア
ファイバの別の実施例を示したものである。これはコア
２内への光の閉じ込めを強めると共に、被覆用クラッド
４とクラッド３との界面不整による散乱損失の低減を図
るようにしたものである。
ファイバの別の実施例を示したものである。これはコア
２内への光の閉じ込めを強めると共に、被覆用クラッド
４とクラッド３との界面不整による散乱損失の低減を図
るようにしたものである。
【００４５】図８は本発明の第５実施例を示したもので
ある。
ある。
【００４６】本例は、コア２とクラッド３を、図８
（ｂ）に示す入力側６から図８（ｃ）に示す出力側７に
向けて図８（ａ）に示すようにテーパ状に大口径化した
構造のテーパ型希土類元素添加マルチコアファイバ５と
したものである。これにより、出力側７から反射した光
は入力側に戻ってくるのが抑圧される。すなわち光アイ
ソレータ機能をもつので、光ファイバ増幅器を構成する
上で極めて有利なファイバ構造である。
（ｂ）に示す入力側６から図８（ｃ）に示す出力側７に
向けて図８（ａ）に示すようにテーパ状に大口径化した
構造のテーパ型希土類元素添加マルチコアファイバ５と
したものである。これにより、出力側７から反射した光
は入力側に戻ってくるのが抑圧される。すなわち光アイ
ソレータ機能をもつので、光ファイバ増幅器を構成する
上で極めて有利なファイバ構造である。
【００４７】図９は希土類元素添加マルチコアファイバ
１のシステム応用例を示したものである。
１のシステム応用例を示したものである。
【００４８】これは光分波器１０を介して希土類元素添
加マルチコアファイバ１に入射する矢印８で示す信号光
を電力増幅し、その増幅した信号光を１入力Ｍ出力の１
×Ｍ型光スターカプラ１１で電力分配し、それぞれの出
力側より矢印１２−１，１２−２，…１２−Ｍのごとく
分配光を出力させるようにした構成である。
加マルチコアファイバ１に入射する矢印８で示す信号光
を電力増幅し、その増幅した信号光を１入力Ｍ出力の１
×Ｍ型光スターカプラ１１で電力分配し、それぞれの出
力側より矢印１２−１，１２−２，…１２−Ｍのごとく
分配光を出力させるようにした構成である。
【００４９】この場合例えば、希土類元素添加マルチコ
アファイバ１にＥｒを添加したマルチコアファイバを用
い、矢印８より入射する信号光には波長１．５μｍ帯を
用いる。矢印９で示す励起光には波長１．４８μｍ（あ
るいは０．９８μｍ）を用いる。光分波器１０は、信号
光はそのまま通過させ、励起光は分波させられ、いずれ
の光も希土類元素添加マルチコアファイバ１内に入射さ
れて伝搬する。そして信号光は電力増幅され、１×Ｍ型
光スターカプラ１１内へ入射される。１×Ｍ型光スター
カプラ１１は上記電力増幅された信号光をＭ等分に分配
し、それぞれの出力側から矢印、１２−１，１２−２，
１２−Ｍのごとく分配して出力される。これは前述した
ように、増幅された信号光をたくさんの端末側へ電力分
配するシステムとして有効である。
アファイバ１にＥｒを添加したマルチコアファイバを用
い、矢印８より入射する信号光には波長１．５μｍ帯を
用いる。矢印９で示す励起光には波長１．４８μｍ（あ
るいは０．９８μｍ）を用いる。光分波器１０は、信号
光はそのまま通過させ、励起光は分波させられ、いずれ
の光も希土類元素添加マルチコアファイバ１内に入射さ
れて伝搬する。そして信号光は電力増幅され、１×Ｍ型
光スターカプラ１１内へ入射される。１×Ｍ型光スター
カプラ１１は上記電力増幅された信号光をＭ等分に分配
し、それぞれの出力側から矢印、１２−１，１２−２，
１２−Ｍのごとく分配して出力される。これは前述した
ように、増幅された信号光をたくさんの端末側へ電力分
配するシステムとして有効である。
【００５０】図１０もシステム応用例を示したものであ
り、テーパ型希土類元素添加マルチコアファイバ５を用
いて光アイソレータ機能をもった電力分配システムとし
て有効な構成である。この構成にしておけば例えば、分
配光取り出し端側からの反射光は、テーパ型希土類元素
添加マルチコアファイバ５内を伝搬することにより、コ
ア２以外へ放射され、入力端側へは戻ってこないような
構成となっている。
り、テーパ型希土類元素添加マルチコアファイバ５を用
いて光アイソレータ機能をもった電力分配システムとし
て有効な構成である。この構成にしておけば例えば、分
配光取り出し端側からの反射光は、テーパ型希土類元素
添加マルチコアファイバ５内を伝搬することにより、コ
ア２以外へ放射され、入力端側へは戻ってこないような
構成となっている。
【００５１】なお図９及び図１０において、光分波器１
０及び１×Ｍ型光スターカプラ１１は光ファイバ構造の
もののほか、光導波路構造で構成してもよい。
０及び１×Ｍ型光スターカプラ１１は光ファイバ構造の
もののほか、光導波路構造で構成してもよい。
【００５２】また図９，図１０の構成において、希土類
元素添加マルチコアファイバ１（あるいはテーパ型希土
類元素マルチコアファイバ５）と１×Ｍ型光スターカプ
ラ１１との間に、図１１，図１２に示すように光アイソ
レータ１３を挿入すると、より安定した電力増幅を実現
することができる。
元素添加マルチコアファイバ１（あるいはテーパ型希土
類元素マルチコアファイバ５）と１×Ｍ型光スターカプ
ラ１１との間に、図１１，図１２に示すように光アイソ
レータ１３を挿入すると、より安定した電力増幅を実現
することができる。
【００５３】なお図９及び図１０において、希土類元素
添加マルチコアファイバ１（あるいはテーパ型希土類元
素添加マルチコアファイバ５）と１×Ｍ型光スターカプ
ラの間に光分波器１０を挿入し、残存している励起光を
取り除くようにすると、より低雑音の光増幅器を実現す
ることができる。また上記構成で、励起光の入射させる
位置は信号光の伝搬方向と同方向のいわゆる前方励起
（図９）の場合と、信号光の伝搬方向と逆方向のいわゆ
る後方励起（図示せず）のどちらでもよい。
添加マルチコアファイバ１（あるいはテーパ型希土類元
素添加マルチコアファイバ５）と１×Ｍ型光スターカプ
ラの間に光分波器１０を挿入し、残存している励起光を
取り除くようにすると、より低雑音の光増幅器を実現す
ることができる。また上記構成で、励起光の入射させる
位置は信号光の伝搬方向と同方向のいわゆる前方励起
（図９）の場合と、信号光の伝搬方向と逆方向のいわゆ
る後方励起（図示せず）のどちらでもよい。
【００５４】図１１は本発明の光分配用１入力Ｎ出力
（Ｎ：９）の光増幅型カプラの実施例を示したものであ
る。これはガラス管１４内に挿入された希土類元素添加
ファイバ束の入力側をテーパ状に延伸した構成として希
土類元素添加マルチコアファイバとし、出力側は延伸し
ない状態にした構成である。同図（ａ）はその正面図、
（ｂ）は入力側の側面図、（ｃ）は出力側の側面図をそ
れぞれ示したものである。入力側に通常の光ファイバ
（たとえばコア径１０μｍ、クラッド径１２５μｍのシ
ングルモード光ファイバ）を接続し、入力側の光ファイ
バより信号光と励起光を伝搬させると、出力側の希土類
元素添加ファイバ１５−１〜１５−９より増幅された大
電力の光信号がそれぞれとりだされる。ここで出力側の
希土類元素添加ファイバ１５−１〜１５−９のコア２の
径およびクラッド３の径は通常の光ファイバと接続し易
い値となるように選定される。また入力側の希土類元素
添加マルチコアファイバのコア２の集合体の径も通常の
光ファイバのコア径に見合った値に選定される。
（Ｎ：９）の光増幅型カプラの実施例を示したものであ
る。これはガラス管１４内に挿入された希土類元素添加
ファイバ束の入力側をテーパ状に延伸した構成として希
土類元素添加マルチコアファイバとし、出力側は延伸し
ない状態にした構成である。同図（ａ）はその正面図、
（ｂ）は入力側の側面図、（ｃ）は出力側の側面図をそ
れぞれ示したものである。入力側に通常の光ファイバ
（たとえばコア径１０μｍ、クラッド径１２５μｍのシ
ングルモード光ファイバ）を接続し、入力側の光ファイ
バより信号光と励起光を伝搬させると、出力側の希土類
元素添加ファイバ１５−１〜１５−９より増幅された大
電力の光信号がそれぞれとりだされる。ここで出力側の
希土類元素添加ファイバ１５−１〜１５−９のコア２の
径およびクラッド３の径は通常の光ファイバと接続し易
い値となるように選定される。また入力側の希土類元素
添加マルチコアファイバのコア２の集合体の径も通常の
光ファイバのコア径に見合った値に選定される。
【００５５】本発明は上記実施例に限定されない。まず
希土類元素添加マルチコアファイバの寸法、材料は特に
限定されず、広い範囲から選ぶことができる。たとえば
上記ファイバはシングルモード伝送用以外に、Ｖ値が
２．４０５以上のマルチモード伝送用のものであっても
よい。材料もＳｉＯ2 系以外に、ボロシリケート系、フ
ッ化物系、リン酸塩系、アルカリ系ガラスなどでもよ
い。
希土類元素添加マルチコアファイバの寸法、材料は特に
限定されず、広い範囲から選ぶことができる。たとえば
上記ファイバはシングルモード伝送用以外に、Ｖ値が
２．４０５以上のマルチモード伝送用のものであっても
よい。材料もＳｉＯ2 系以外に、ボロシリケート系、フ
ッ化物系、リン酸塩系、アルカリ系ガラスなどでもよ
い。
【００５６】
【発明の効果】本発明は次のような効果を有する。
【００５７】第１の発明のように、複数個設けたコアの
個数をＮ個とすると、クラッド内のコアの数量が従来に
比べてＮ倍に増えている。従って、信号光の電力が＋１
０ｄＢｍ以上になっても増幅度の低下はなく大きく増幅
された光電力を出力側に得ることができる。しかも、Ｎ
個で構成したマルチコア集合体の中の中心部のコアの希
土類元素の添加量を最も多くし、中心から上記集合体の
外周に離れるにつれて希土類元素の添加量を少なくする
ように構成すれば、光ファイバ内を伝搬する励起光の光
電力が最大領域に希土類元素の添加量が最も多く、励起
光の光電力が弱い領域では希土類元素の添加量が少ない
ので、励起光は効率良く光増幅器用として寄与し、結果
的に大電力増幅を実現することができる。
個数をＮ個とすると、クラッド内のコアの数量が従来に
比べてＮ倍に増えている。従って、信号光の電力が＋１
０ｄＢｍ以上になっても増幅度の低下はなく大きく増幅
された光電力を出力側に得ることができる。しかも、Ｎ
個で構成したマルチコア集合体の中の中心部のコアの希
土類元素の添加量を最も多くし、中心から上記集合体の
外周に離れるにつれて希土類元素の添加量を少なくする
ように構成すれば、光ファイバ内を伝搬する励起光の光
電力が最大領域に希土類元素の添加量が最も多く、励起
光の光電力が弱い領域では希土類元素の添加量が少ない
ので、励起光は効率良く光増幅器用として寄与し、結果
的に大電力増幅を実現することができる。
【００５８】第２の発明のように、それぞれのコアの中
の少なくとも１つのその屈折率を異ならせた構成にした
ことを特徴としているので、たとえば、第７の発明のよ
うに、Ｎ個で構成されたマルチコア集合体の中の中心部
のコアの屈折率を一番高くし、中心から上記集合体の外
周に離れるにつれてコアの屈折率を少し低くすることに
より、励起光および信号光のマルチコア内への閉じ込め
を強くすることができる。これにより、励起光が効率良
く光増幅器用として寄与し、大電力増幅を実現すること
ができる。
の少なくとも１つのその屈折率を異ならせた構成にした
ことを特徴としているので、たとえば、第７の発明のよ
うに、Ｎ個で構成されたマルチコア集合体の中の中心部
のコアの屈折率を一番高くし、中心から上記集合体の外
周に離れるにつれてコアの屈折率を少し低くすることに
より、励起光および信号光のマルチコア内への閉じ込め
を強くすることができる。これにより、励起光が効率良
く光増幅器用として寄与し、大電力増幅を実現すること
ができる。
【００５９】第３の発明のように、Ｎ個で構成したマル
チコア集合体の外周をクラッドの屈折率よりも低い値を
もつリング状の低屈折率層で覆うことにより、励起光お
よび信号光をマルチコア内へさらに強く閉じ込めること
ができ、より大電力増幅を実現することができる。
チコア集合体の外周をクラッドの屈折率よりも低い値を
もつリング状の低屈折率層で覆うことにより、励起光お
よび信号光をマルチコア内へさらに強く閉じ込めること
ができ、より大電力増幅を実現することができる。
【００６０】第４および第５の発明によれば、マルチコ
ア内への励起光および信号光の閉じ込めがさらに増し、
かつ、励起光の光電力分布に応じた希土類元素の添加量
分布をもたせることにより、励起効率を大幅に向上させ
ることができる。
ア内への励起光および信号光の閉じ込めがさらに増し、
かつ、励起光の光電力分布に応じた希土類元素の添加量
分布をもたせることにより、励起効率を大幅に向上させ
ることができる。
【００６１】第６の発明によれば、Ｎ個で構成したマル
チコア集合体の中のそれぞれのコアの中の少なくとも１
つはその形状を異ならせたものであり、たとえば、マル
チコア集合体の中心のコア径を一番大きくし、その外周
にコア径の小さなコアを配置させれば、上記マルチコア
集合体を密集したほぼ円形状のマルチコア集合体を構成
することができる。すなわち、コア間のすき間を非常に
少なくすることにより、励起光および信号光をそれぞれ
のコア内に効率良く閉じ込めて伝搬させることができる
ようになる。
チコア集合体の中のそれぞれのコアの中の少なくとも１
つはその形状を異ならせたものであり、たとえば、マル
チコア集合体の中心のコア径を一番大きくし、その外周
にコア径の小さなコアを配置させれば、上記マルチコア
集合体を密集したほぼ円形状のマルチコア集合体を構成
することができる。すなわち、コア間のすき間を非常に
少なくすることにより、励起光および信号光をそれぞれ
のコア内に効率良く閉じ込めて伝搬させることができる
ようになる。
【００６２】第８の発明によれば、Ｎ個で構成したマル
チコア集合体内のそれぞれのコアを接触させて配置する
ことにより、信号光および励起光をコア内に効率良く閉
じ込めて伝搬させることができ、信号光の伝搬損失を低
く、かつ励起光を効率良くエネルギー変換し、信号光の
大電力増幅に寄与させることができる。
チコア集合体内のそれぞれのコアを接触させて配置する
ことにより、信号光および励起光をコア内に効率良く閉
じ込めて伝搬させることができ、信号光の伝搬損失を低
く、かつ励起光を効率良くエネルギー変換し、信号光の
大電力増幅に寄与させることができる。
【００６３】第９の発明によれば、それぞれのコアの外
周を低屈折率の被覆用クラッドで被覆することにより、
それぞれのコア内への光の閉じ込めが強くなり、また被
覆用クラッドとクラッドとの界面不整による散乱損失の
低減を図ることができる。
周を低屈折率の被覆用クラッドで被覆することにより、
それぞれのコア内への光の閉じ込めが強くなり、また被
覆用クラッドとクラッドとの界面不整による散乱損失の
低減を図ることができる。
【００６４】第１０の発明によれば、入力側から出力側
に向けてテーパ状に火口径化した構造のテーパ型希土類
元素添加マルチコアファイバとすることにより、出力側
から反射した光を入力側に戻ってくるのを抑圧すること
ができる。すなわち、光アイソレータ機能をもつので、
光ファイバ増幅器を構成する上で極めて有利なファイバ
構造である。
に向けてテーパ状に火口径化した構造のテーパ型希土類
元素添加マルチコアファイバとすることにより、出力側
から反射した光を入力側に戻ってくるのを抑圧すること
ができる。すなわち、光アイソレータ機能をもつので、
光ファイバ増幅器を構成する上で極めて有利なファイバ
構造である。
【００６５】第１１の発明によれば、光ファイバの長手
方向に沿って大口径からテーパ状に細くなり細径部を経
て再びテーパ状に大口径とすることにより、これ自身で
Ｎ入力Ｎ出力の光スターカプラを構成することができ
る。しかも励起光を伝搬させることにより、光増幅機能
をもたせることができる。
方向に沿って大口径からテーパ状に細くなり細径部を経
て再びテーパ状に大口径とすることにより、これ自身で
Ｎ入力Ｎ出力の光スターカプラを構成することができ
る。しかも励起光を伝搬させることにより、光増幅機能
をもたせることができる。
【００６６】第１２の発明によれば、１入力Ｎ出力の光
増幅機能をもった光スターカプラを実現することができ
る。
増幅機能をもった光スターカプラを実現することができ
る。
【００６７】第１３の発明によれば、高利得に増幅され
た信号光をたくさんの端末側へ電力分配するシステムを
より経済的かつ簡易構成で実現することができる。
た信号光をたくさんの端末側へ電力分配するシステムを
より経済的かつ簡易構成で実現することができる。
【図１】本発明の希土類元素添加マルチコアファイバの
実施例説明図。
実施例説明図。
【図２】本発明の希土類元素添加マルチコアファイバの
実施例説明図。
実施例説明図。
【図３】本発明の希土類元素添加マルチコアファイバの
実施例説明図。
実施例説明図。
【図４】本発明の希土類元素添加マルチコアファイバの
実施例説明図。
実施例説明図。
【図５】本発明の希土類元素添加マルチコアファイバの
実施例説明図。
実施例説明図。
【図６】本発明の希土類元素添加マルチコアファイバの
実施例説明図。
実施例説明図。
【図７】本発明の希土類元素添加マルチコアファイバの
実施例説明図。
実施例説明図。
【図８】本発明のテーパ型希土類元素添加マルチコアフ
ァイバの実施例説明図。
ァイバの実施例説明図。
【図９】本発明システム応用の実施例説明図。
【図１０】本発明システム応用の実施例説明図。
【図１１】本発明システム応用の実施例説明図。
【図１２】従来例を示す説明図。
１ 希土類元素添加マルチコアファイバ ２ コア ３ クラッド ４ 低屈折率層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０３Ｂ 37/012 Ｃ０３Ｂ 37/012 Ａ Ｈ０１Ｓ 3/094 Ｈ０１Ｓ 3/094 Ｓ
Claims (13)
- 【請求項１】低屈折率のクラッド内に、希土類元素を含
んだ高屈折率のコアを複数個設け、該それぞれのコアの
中の少なくとも１つは希土類元素の添加量が異なってい
ることを特徴とする希土類元素添加マルチコアファイ
バ。 - 【請求項２】低屈折率のクラッド内に、希土類元素を含
んだ高屈折率のコアを複数個設け、該それぞれのコアの
中の少なくとも１つは屈折率の値が異なっていることを
特徴とする希土類元素添加マルチコアファイバ。 - 【請求項３】低屈折率のクラッド内に、希土類元素を含
んだ高屈折率のコアを複数個クラッドの中央部付近に集
中させて分布させ、そのコアの集中している領域の外周
にクラッドの屈折率よりも低い値をもつリング状の低屈
折率層を設けたことを特徴とする希土類元素添加マルチ
コアファイバ。 - 【請求項４】コアの中の少なくとも１つは希土類元素の
添加量が異なっていることを特徴とする請求項３記載の
希土類元素添加マルチコアファイバ。 - 【請求項５】コアの中の少なくとも１つは屈折率の値が
異なっていることを特徴とする請求項３記載の希土類元
素添加マルチコアファイバ。 - 【請求項６】低屈折率のクラッド内に、希土類元素を含
んだ高屈折率のコアを複数個設け、該それぞれのコアの
中の少なくとも１つはその形状が異なっていることを特
徴とする希土類元素添加マルチコアファイバ。 - 【請求項７】希土類元素添加マルチコアファイバの中心
のコアの屈折率が一番高い値を有していることを特徴と
する請求項２記載の希土類元素添加マルチコアファイ
バ。 - 【請求項８】それぞれのコアは接触していることを特徴
とする請求項１から請求項７記載のいずれかの希土類元
素添加マルチコアファイバ。 - 【請求項９】それぞれのコアの外周を低屈折率の被覆用
クラッドで被覆されていることを特徴とする請求項１か
ら請求項７記載のいずれかの希土類元素添加マルチコア
ファイバ。 - 【請求項１０】クラッド及びコアを、その入力側から出
力側に向けてテーパ状に大口径化させたことを特徴とす
る請求項１から請求項９記載のいずれかの希土類元素添
加マルチコアファイバ。 - 【請求項１１】希土類元素添加マルチコアファイバの長
手方向に沿ってその外径が太い径からテーパ状に細くな
り、伝搬モードを結合させた細径部を経て、再びテーパ
状に太くなるように構成された請求項１から請求項９記
載のいずれかの希土類元素添加マルチコアファイバ。 - 【請求項１２】入力側は請求項１から請求項９記載のい
ずれかの希土類元素添加マルチコアファイバであり、入
力側から出力側に進むにつれてそれぞれのコアがそれぞ
れ円形状のクラッド内に設けられた構造に変換された構
造の入力側が一つで、出力側がマルチコアの数だけでの
希土類元素添加ファイバからなる光分配用１入力Ｎ出力
（Ｎ＞２）のカプラ。 - 【請求項１３】請求項１から請求項１１記載のいずれか
の希土類元素添加マルチコアファイバの入力側に光分波
器を接続して信号光と励起光を上記ファイバ内へ伝搬さ
せ、出力側に光スターカプラを接続して信号光を分配さ
せるようにしたことを特徴とする光分配用光ファイバ増
幅器。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP4190892A JP2713031B2 (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 希土類元素添加マルチコアファイバ及びそれを用いた光増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4190892A JP2713031B2 (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 希土類元素添加マルチコアファイバ及びそれを用いた光増幅器 |
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ID=16265473
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP4190892A Expired - Fee Related JP2713031B2 (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 希土類元素添加マルチコアファイバ及びそれを用いた光増幅器 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2713031B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120095147A (ko) * | 2011-02-18 | 2012-08-28 | 주식회사 이오테크닉스 | 자기 보호형 멀티코어 광섬유 증폭기 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3439892B2 (ja) * | 1995-12-11 | 2003-08-25 | 日立電線株式会社 | 希土類元素添加マルチコアファイバ及びその製造方法 |
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| US7450813B2 (en) * | 2006-09-20 | 2008-11-11 | Imra America, Inc. | Rare earth doped and large effective area optical fibers for fiber lasers and amplifiers |
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| JP5662151B2 (ja) | 2007-09-26 | 2015-01-28 | イムラ アメリカ インコーポレイテッド | ガラス大コア光ファイバ |
| JP5435476B2 (ja) * | 2010-01-15 | 2014-03-05 | 古河電気工業株式会社 | マルチコア光ファイバの製造方法 |
-
1992
- 1992-07-17 JP JP4190892A patent/JP2713031B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH0637385A (ja) | 1994-02-10 |
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