JP2816097B2 - 希土類元素添加マルチコア光ファイバ、その製造方法、およびその光ファイバを利用した光増幅器 - Google Patents
希土類元素添加マルチコア光ファイバ、その製造方法、およびその光ファイバを利用した光増幅器Info
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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
少なくともＥｒ、Ｙｂなどの希土類元素とＡｌとを含ん
だコアを複数個設けた希土類元素添加マルチコア光ファ
イバに関し、特に高利得、広帯域特性を実現するマルチ
コア光ファイバ構造、その製造方法およびそれを用いた
光増幅器に関する。
少なくともＥｒ、Ｙｂなどの希土類元素とＡｌとを含ん
だコアを複数個設けた希土類元素添加マルチコア光ファ
イバに関し、特に高利得、広帯域特性を実現するマルチ
コア光ファイバ構造、その製造方法およびそれを用いた
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、Ｎ
ｄ、Ｐｒなどの希土類元素を添加し（以下、このコアを
希土類元素添加単一コアファイバという）、この光ファ
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。その中でもＥｒ
を添加した光ファイバ増幅器の性能向上には著しいもの
があり、現状で４０ｄＢ以上の高利得が実現されてい
る。
ｄ、Ｐｒなどの希土類元素を添加し（以下、このコアを
希土類元素添加単一コアファイバという）、この光ファ
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。その中でもＥｒ
を添加した光ファイバ増幅器の性能向上には著しいもの
があり、現状で４０ｄＢ以上の高利得が実現されてい
る。
【０００３】本発明者は、図１３に示されるように、低
屈折率のクラッド３内に希土類元素を含んだ高屈折率の
コア２を複数個設けたマルチコアを有した希土類元素添
加マルチコア光ファイバ１を世界で初めて開発し、高利
得の電力増幅器が実現できることを既に提案している
（特開平５−２９９７３３号、特開平６−３７３８５
号）。このような高利得光増幅器の実現により、１０チ
ャンネル以上の光信号を波長多重することにより伝送す
ることが検討されるようになってきた。この場合に光フ
ァイバ増幅器に要求されるのは、広い波長帯に渡って信
号光を均等に増幅する、いわゆる広帯域光ファイバ増幅
器である。このような広帯域光ファイバ増幅器の開発を
目指して種々の試みがなされている。
屈折率のクラッド３内に希土類元素を含んだ高屈折率の
コア２を複数個設けたマルチコアを有した希土類元素添
加マルチコア光ファイバ１を世界で初めて開発し、高利
得の電力増幅器が実現できることを既に提案している
（特開平５−２９９７３３号、特開平６−３７３８５
号）。このような高利得光増幅器の実現により、１０チ
ャンネル以上の光信号を波長多重することにより伝送す
ることが検討されるようになってきた。この場合に光フ
ァイバ増幅器に要求されるのは、広い波長帯に渡って信
号光を均等に増幅する、いわゆる広帯域光ファイバ増幅
器である。このような広帯域光ファイバ増幅器の開発を
目指して種々の試みがなされている。
【０００４】第１の試みは、最大利得を得ようとすると
帯域特性は非常に狭くなることから、利得を犠牲にして
広帯域化を図る方法である。この方法では、信号光入力
を小信号レベルにするのではなく、かなり大きな中信号
入力とするが、励起光入力を下げて利得を落とすことに
より広帯域化する方法である。第２の試みは、光ファイ
バのコア内にＡｌを極めて高濃度（〜３％）添加するこ
とにより広帯域化を図る方法である。
帯域特性は非常に狭くなることから、利得を犠牲にして
広帯域化を図る方法である。この方法では、信号光入力
を小信号レベルにするのではなく、かなり大きな中信号
入力とするが、励起光入力を下げて利得を落とすことに
より広帯域化する方法である。第２の試みは、光ファイ
バのコア内にＡｌを極めて高濃度（〜３％）添加するこ
とにより広帯域化を図る方法である。
【０００５】第３の試みは、同じように利得を犠牲にす
る方法であるが、光増幅のための光ファイバの最適長よ
りも充分短い光ファイバを用いることにより広帯域化を
図る方法である。第４の試みは、光ファイバ増幅器を多
段に接続し各光ファイバ増幅器の間に可変減衰器を挿入
して利得を抑圧することにより広帯域化を図るものであ
る。
る方法であるが、光増幅のための光ファイバの最適長よ
りも充分短い光ファイバを用いることにより広帯域化を
図る方法である。第４の試みは、光ファイバ増幅器を多
段に接続し各光ファイバ増幅器の間に可変減衰器を挿入
して利得を抑圧することにより広帯域化を図るものであ
る。
【０００６】第５の試みは、多段の光ファイバ増幅器の
間に導波路型マッハツェンダー型光フィルタを挿入して
所望の波長帯での利得等価により広帯域化を図る方法で
ある。第６の試みは、波長多重用の信号光源の各波長の
パワーを制御することにより光ファイバ増幅器の利得帯
域特性を均一にする方法である。
間に導波路型マッハツェンダー型光フィルタを挿入して
所望の波長帯での利得等価により広帯域化を図る方法で
ある。第６の試みは、波長多重用の信号光源の各波長の
パワーを制御することにより光ファイバ増幅器の利得帯
域特性を均一にする方法である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
マルチコア光ファイバを利用した光増幅器は、以下の課
題を有していた。 （１）第１の試みは、利得を犠牲にしているため、信号
光および励起光のパワーが制約された特別の条件下でし
か使えない。 （２）第２の試みは、光ファイバ増幅器のコア内にＥｒ
と共にＡｌを添加することにより広帯域化を図る点で優
れているが、光ファイバ増幅器の製法上Ａｌの添加量は
３％程度が上限であり、その結果得られる光ファイバ増
幅器の特性は利得２６ｄＢ、３ｄＢ帯域幅２５ｎｍ程度
であって充分なものではない。 （３）第３の試みは、最大利得を実現できる光ファイバ
の最適長よりも充分短い光ファイバ長（１／２の長さ）
を用いるために利得を犠牲にしており、高利得と広帯域
特性を満足することはできない。 （４）第４および第５の試みは、大電力を増幅し得る多
段構成であるにも関わらず、大幅に利得が抑圧されてい
るので効率的ではない。 （５）第６の試みは、光ファイバ増幅器の利得帯域特性
を維持しつつ波長多重用の信号光源の各波長のパワーを
制御する点で優れているが、信号光源の駆動回路が複雑
になること、それぞれの光ファイバ増幅器に応じて信号
光源の各波長のパワーを制御する必要があること等の課
題を有している。
マルチコア光ファイバを利用した光増幅器は、以下の課
題を有していた。 （１）第１の試みは、利得を犠牲にしているため、信号
光および励起光のパワーが制約された特別の条件下でし
か使えない。 （２）第２の試みは、光ファイバ増幅器のコア内にＥｒ
と共にＡｌを添加することにより広帯域化を図る点で優
れているが、光ファイバ増幅器の製法上Ａｌの添加量は
３％程度が上限であり、その結果得られる光ファイバ増
幅器の特性は利得２６ｄＢ、３ｄＢ帯域幅２５ｎｍ程度
であって充分なものではない。 （３）第３の試みは、最大利得を実現できる光ファイバ
の最適長よりも充分短い光ファイバ長（１／２の長さ）
を用いるために利得を犠牲にしており、高利得と広帯域
特性を満足することはできない。 （４）第４および第５の試みは、大電力を増幅し得る多
段構成であるにも関わらず、大幅に利得が抑圧されてい
るので効率的ではない。 （５）第６の試みは、光ファイバ増幅器の利得帯域特性
を維持しつつ波長多重用の信号光源の各波長のパワーを
制御する点で優れているが、信号光源の駆動回路が複雑
になること、それぞれの光ファイバ増幅器に応じて信号
光源の各波長のパワーを制御する必要があること等の課
題を有している。
【０００８】以上のように、従来の光ファイバ増幅器
（希土類元素添加単一コアファイバ増幅器）において
は、常に高利得化を図ることと広帯域化を図ることが相
反する結果となり、高利得と広帯域とを同時に満足する
ことが実現できなかった。
（希土類元素添加単一コアファイバ増幅器）において
は、常に高利得化を図ることと広帯域化を図ることが相
反する結果となり、高利得と広帯域とを同時に満足する
ことが実現できなかった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、高利得
と広帯域を同時に満足する希土類元素添加マルチコア光
ファイバおよびその製造方法ならびにこの光ファイバを
用いる光増幅器を提供することにある。従って、第１の
発明は、少なくとも１種の希土類元素とＡｌを添加さ
れ、高屈折率（ｎｗ）と外径（Ｄｗ）を有するコア、お
よび前記コアを被覆し、低屈折率（ｎｃ）と、肉厚
（ｔ）を有するクラッドより構成される少なくとも３本
の光ファイバ素線と、前記少なくとも３本の光ファイバ
素線を収容するジャケットより構成され、前記外径（Ｄ
ｗ）と肉厚（ｔ）によって定まる値（１＋２ｔ／Ｄｗ）
が１．１〜２．５の範囲にあり、前記Ａｌの添加量が少
なくとも１重量％であることを特徴とする希土類元素添
加マルチコア光ファイバを提供する。
と広帯域を同時に満足する希土類元素添加マルチコア光
ファイバおよびその製造方法ならびにこの光ファイバを
用いる光増幅器を提供することにある。従って、第１の
発明は、少なくとも１種の希土類元素とＡｌを添加さ
れ、高屈折率（ｎｗ）と外径（Ｄｗ）を有するコア、お
よび前記コアを被覆し、低屈折率（ｎｃ）と、肉厚
（ｔ）を有するクラッドより構成される少なくとも３本
の光ファイバ素線と、前記少なくとも３本の光ファイバ
素線を収容するジャケットより構成され、前記外径（Ｄ
ｗ）と肉厚（ｔ）によって定まる値（１＋２ｔ／Ｄｗ）
が１．１〜２．５の範囲にあり、前記Ａｌの添加量が少
なくとも１重量％であることを特徴とする希土類元素添
加マルチコア光ファイバを提供する。
【００１０】第２の発明は、前記希土類元素がＥｒ、Ｙ
ｂ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｈｏである、請求項第１
項に記載の希土類元素添加マルチコア光ファイバを提供
し、第３の発明は、前記コアと前記クラッドとの間の比
屈折率の差△ｎ１（＝（ｎｗ−ｎｃ）／ｎｗ×１００
％）、および前記ジャケットの屈折率をｎｊとしたとき
前記コアと前記ジャケットとの間の比屈折率の差△ｎ２
（＝（ｎｗ−ｎｊ）／ｎｗ×１００％）が共に１〜３％
の範囲にある、請求項第１項または第２項に記載の希土
類元素添加マルチコア光ファイバを提供し、第４の発明
は、前記ジャケット内に収容される前記コアの外周長を
Ｄｇ、および前記ジャケットの外径をＤｏとするときＤ
ｏ／Ｄｇの値が１２．５〜２５の範囲にある、請求項第
１項より第３項のいずれか１項に記載の希土類元素添加
マルチコア光ファイバを提供し、第５の発明は、前記コ
アに添加される希土類元素がＥｒおよびＹｂであり、か
つこのＥｒの添加量が少なくとも２００重量ｐｐｍであ
る、請求項第１項より第４項のいずれか１項に記載の希
土類元素添加マルチコア光ファイバを提供し、第６の発
明は、前記コアがＳｉＯ2 系ガラスから形成され、Ｅ
ｒ、Ｙｂ、Ａｌ以外にＧｅ、Ｐ、Ｂ等の屈折率制御用添
加物質が少なくとも１種類添加されている、請求項第５
項に記載の希土類元素添加マルチコア光ファイバを提供
する。
ｂ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｈｏである、請求項第１
項に記載の希土類元素添加マルチコア光ファイバを提供
し、第３の発明は、前記コアと前記クラッドとの間の比
屈折率の差△ｎ１（＝（ｎｗ−ｎｃ）／ｎｗ×１００
％）、および前記ジャケットの屈折率をｎｊとしたとき
前記コアと前記ジャケットとの間の比屈折率の差△ｎ２
（＝（ｎｗ−ｎｊ）／ｎｗ×１００％）が共に１〜３％
の範囲にある、請求項第１項または第２項に記載の希土
類元素添加マルチコア光ファイバを提供し、第４の発明
は、前記ジャケット内に収容される前記コアの外周長を
Ｄｇ、および前記ジャケットの外径をＤｏとするときＤ
ｏ／Ｄｇの値が１２．５〜２５の範囲にある、請求項第
１項より第３項のいずれか１項に記載の希土類元素添加
マルチコア光ファイバを提供し、第５の発明は、前記コ
アに添加される希土類元素がＥｒおよびＹｂであり、か
つこのＥｒの添加量が少なくとも２００重量ｐｐｍであ
る、請求項第１項より第４項のいずれか１項に記載の希
土類元素添加マルチコア光ファイバを提供し、第６の発
明は、前記コアがＳｉＯ2 系ガラスから形成され、Ｅ
ｒ、Ｙｂ、Ａｌ以外にＧｅ、Ｐ、Ｂ等の屈折率制御用添
加物質が少なくとも１種類添加されている、請求項第５
項に記載の希土類元素添加マルチコア光ファイバを提供
する。
【００１１】また、第７の発明は、少なくとも１種の希
土類元素とＡｌを添加され、高屈折率（ｎｗ）と外径
（Ｄｗ）を有するコア、および前記コアを被覆し、低屈
折率（ｎｃ）と肉厚（ｔ）を有するクラッドより構成さ
れる少なくとも３本の光ファイバ素線を、前記外径（Ｄ
ｗ）と肉厚（ｔ）によって定まる値（１＋２ｔ／Ｄｗ）
が１．１〜２．５の範囲にあり、前記Ａｌの添加量が少
なくとも１重量％の条件を満たすように準備し、前記少
なくとも３本の光ファイバ素線をジャケット管内に挿入
し、前記光ファイバ素線と前記ジャケット管の間に隙間
がなくなるように溶着して複合体とし、前記複合体を高
温加熱して線引きすることを特徴とする希土類元素添加
マルチコア光ファイバの製造方法を提供する。
土類元素とＡｌを添加され、高屈折率（ｎｗ）と外径
（Ｄｗ）を有するコア、および前記コアを被覆し、低屈
折率（ｎｃ）と肉厚（ｔ）を有するクラッドより構成さ
れる少なくとも３本の光ファイバ素線を、前記外径（Ｄ
ｗ）と肉厚（ｔ）によって定まる値（１＋２ｔ／Ｄｗ）
が１．１〜２．５の範囲にあり、前記Ａｌの添加量が少
なくとも１重量％の条件を満たすように準備し、前記少
なくとも３本の光ファイバ素線をジャケット管内に挿入
し、前記光ファイバ素線と前記ジャケット管の間に隙間
がなくなるように溶着して複合体とし、前記複合体を高
温加熱して線引きすることを特徴とする希土類元素添加
マルチコア光ファイバの製造方法を提供する。
【００１２】第８の発明は、少なくとも１種の希土類元
素とＡｌを添加され、高屈折率（ｎｗ）と外径（Ｄｗ）
を有するコア、および前記コアを被覆し、低屈折率（ｎ
ｃ）と肉厚（ｔ）を有するクラッドより構成される少な
くとも３本の光ファイバ素線を、前記外径（Ｄｗ）と肉
厚（ｔ）によって定まる値（１＋２ｔ／Ｄｗ）が１．１
〜２．５の範囲にあり、前記Ａｌの添加量が少なくとも
１重量％の条件を満たすようにして準備し、 前記少な
くとも３本の光ファイバ素線をジャケット管内に挿入
し、前記光ファイバ素線と前記ジャケット管の間に隙間
がなくなるように高温高熱下で溶着して複合体とした
後、前記複合体を線引きすることを特徴とする希土類元
素添加マルチコア光ファイバの製造方法を提供する。
素とＡｌを添加され、高屈折率（ｎｗ）と外径（Ｄｗ）
を有するコア、および前記コアを被覆し、低屈折率（ｎ
ｃ）と肉厚（ｔ）を有するクラッドより構成される少な
くとも３本の光ファイバ素線を、前記外径（Ｄｗ）と肉
厚（ｔ）によって定まる値（１＋２ｔ／Ｄｗ）が１．１
〜２．５の範囲にあり、前記Ａｌの添加量が少なくとも
１重量％の条件を満たすようにして準備し、 前記少な
くとも３本の光ファイバ素線をジャケット管内に挿入
し、前記光ファイバ素線と前記ジャケット管の間に隙間
がなくなるように高温高熱下で溶着して複合体とした
後、前記複合体を線引きすることを特徴とする希土類元
素添加マルチコア光ファイバの製造方法を提供する。
【００１３】第９の発明は、前記複合体を準備する段階
が、前記光ファイバ素線と前記ジャケット管の間に低屈
折率材料を充填する段階を含む請求項第７項あるいは第
８項に記載の希土類元素添加マルチコア光ファイバの製
造方法を提供する。更に、第１０の発明は、少なくとも
１種の希土類元素とＡｌを添加され、高屈折率（ｎｗ）
と外径（Ｄｗ）を有するコア、および前記コアを被覆
し、低屈折率（ｎｃ）と肉厚（ｔ）を有するクラッドよ
り構成される少なくとも３本の光ファイバ素線と、前記
少なくとも３本の光ファイバ素線を収容するジャケット
より構成され、前記外径（Ｄｗ）と肉厚（ｔ）によって
定まる値（１＋２ｔ／Ｄｗ）が１．１〜２．５の範囲に
あり、前記Ａｌの添加量が少なくとも１重量％である希
土類元素添加マルチコア光ファイバと、入力した信号光
を通過させる第１のアイソレータと、前記第１のアイソ
レータから出力される信号光と励起光源からの励起光を
前記光ファイバの入力部に入力させる第１の光分波器
と、前記光ファイバの出力部から出力される前記励起光
と前記光ファイバ内で増幅された前記信号光を分離する
第２の光分波器と、前記第２の光分波器から出力される
前記増幅された前記信号光を通過させる第２の光アイソ
レータより構成されることを特徴とする光増幅器を提供
する。
が、前記光ファイバ素線と前記ジャケット管の間に低屈
折率材料を充填する段階を含む請求項第７項あるいは第
８項に記載の希土類元素添加マルチコア光ファイバの製
造方法を提供する。更に、第１０の発明は、少なくとも
１種の希土類元素とＡｌを添加され、高屈折率（ｎｗ）
と外径（Ｄｗ）を有するコア、および前記コアを被覆
し、低屈折率（ｎｃ）と肉厚（ｔ）を有するクラッドよ
り構成される少なくとも３本の光ファイバ素線と、前記
少なくとも３本の光ファイバ素線を収容するジャケット
より構成され、前記外径（Ｄｗ）と肉厚（ｔ）によって
定まる値（１＋２ｔ／Ｄｗ）が１．１〜２．５の範囲に
あり、前記Ａｌの添加量が少なくとも１重量％である希
土類元素添加マルチコア光ファイバと、入力した信号光
を通過させる第１のアイソレータと、前記第１のアイソ
レータから出力される信号光と励起光源からの励起光を
前記光ファイバの入力部に入力させる第１の光分波器
と、前記光ファイバの出力部から出力される前記励起光
と前記光ファイバ内で増幅された前記信号光を分離する
第２の光分波器と、前記第２の光分波器から出力される
前記増幅された前記信号光を通過させる第２の光アイソ
レータより構成されることを特徴とする光増幅器を提供
する。
【００１４】第１１の発明は、少なくとも１種の希土類
元素とＡｌを添加され、高屈折率（ｎｗ）と外径（Ｄ
ｗ）を有するコア、および前記コアを被覆し、低屈折率
（ｎｃ）と肉厚（ｔ）を有するクラッドより構成される
少なくとも３本の光ファイバ素線と、前記少なくとも３
本の光ファイバ素線を収容するジャケットより構成さ
れ、前記外径（Ｄｗ）と肉厚（ｔ）によって定まる値
（１＋２ｔ／Ｄｗ）が１．１〜２．５の範囲にあり、前
記Ａｌの添加量が少なくとも１重量％である希土類元素
添加マルチコア光ファイバと、入力した信号光を通過さ
せる第１のアイソレータと、前記第１のアイソレータか
ら出力される信号光を前記光ファイバの入力部に入力
し、前記入力部から出力される励起光を分離する第１の
光分波器と、前記光ファイバの出力部から出力される増
幅された前記信号光を分離し、励起光源からの励起光を
前記出力部に入力する第２の光分波器と、前記第２の光
分波器で分離された前記増幅された前記信号光を通過さ
せる第２の光アイソレータより構成されることを特徴と
する光増幅器を提供する。
元素とＡｌを添加され、高屈折率（ｎｗ）と外径（Ｄ
ｗ）を有するコア、および前記コアを被覆し、低屈折率
（ｎｃ）と肉厚（ｔ）を有するクラッドより構成される
少なくとも３本の光ファイバ素線と、前記少なくとも３
本の光ファイバ素線を収容するジャケットより構成さ
れ、前記外径（Ｄｗ）と肉厚（ｔ）によって定まる値
（１＋２ｔ／Ｄｗ）が１．１〜２．５の範囲にあり、前
記Ａｌの添加量が少なくとも１重量％である希土類元素
添加マルチコア光ファイバと、入力した信号光を通過さ
せる第１のアイソレータと、前記第１のアイソレータか
ら出力される信号光を前記光ファイバの入力部に入力
し、前記入力部から出力される励起光を分離する第１の
光分波器と、前記光ファイバの出力部から出力される増
幅された前記信号光を分離し、励起光源からの励起光を
前記出力部に入力する第２の光分波器と、前記第２の光
分波器で分離された前記増幅された前記信号光を通過さ
せる第２の光アイソレータより構成されることを特徴と
する光増幅器を提供する。
【００１５】第１２の発明は、少なくとも１種の希土類
元素とＡｌを添加され、高屈折率（ｎｗ）と外径（Ｄ
ｗ）を有するコア、および前記コアを被覆し、低屈折率
（ｎｃ）と肉厚（ｔ）を有するクラッドより構成される
少なくとも３本の光ファイバ素線と、前記少なくとも３
本の光ファイバ素線を収容するジャケットより構成さ
れ、前記外径（Ｄｗ）と肉厚（ｔ）によって定まる値
（１＋２ｔ／Ｄｗ）が１．１〜２．５の範囲にあり、前
記Ａｌの添加量が少なくとも１重量％である希土類元素
添加マルチコア光ファイバと、入力した信号光を通過さ
せる第１のアイソレータと、前記第１のアイソレータか
ら出力される信号光と、励起光源からの励起光を前記光
ファイバの入力部に入力する第１の光分波器と、前記光
ファイバの出力部から出力される増幅された前記信号光
を分離し、他の励起光源からの励起光を前記出力部に入
力する第２の光分波器と、前記第２の光分波器で分離さ
れた前記増幅された前記信号光を通過させる第２の光ア
イソレータより構成されることを特徴とする光増幅器を
提供する。
元素とＡｌを添加され、高屈折率（ｎｗ）と外径（Ｄ
ｗ）を有するコア、および前記コアを被覆し、低屈折率
（ｎｃ）と肉厚（ｔ）を有するクラッドより構成される
少なくとも３本の光ファイバ素線と、前記少なくとも３
本の光ファイバ素線を収容するジャケットより構成さ
れ、前記外径（Ｄｗ）と肉厚（ｔ）によって定まる値
（１＋２ｔ／Ｄｗ）が１．１〜２．５の範囲にあり、前
記Ａｌの添加量が少なくとも１重量％である希土類元素
添加マルチコア光ファイバと、入力した信号光を通過さ
せる第１のアイソレータと、前記第１のアイソレータか
ら出力される信号光と、励起光源からの励起光を前記光
ファイバの入力部に入力する第１の光分波器と、前記光
ファイバの出力部から出力される増幅された前記信号光
を分離し、他の励起光源からの励起光を前記出力部に入
力する第２の光分波器と、前記第２の光分波器で分離さ
れた前記増幅された前記信号光を通過させる第２の光ア
イソレータより構成されることを特徴とする光増幅器を
提供する。
【００１６】第１３の発明は、前記光ファイバの前記入
力部および前記出力部と前記第１および第２の光分波器
の間にモードフィールド整合をとるための領域が設けら
れた、請求項第１０項より第１２項に記載の光増幅器を
提供する。第１の発明によれば、高利得と広帯域とを同
時に満足する光ファイバ増幅器用の希土類元素添加マル
チコア光ファイバが得られる。これは、以下の２つの手
段の採用によるものである。
力部および前記出力部と前記第１および第２の光分波器
の間にモードフィールド整合をとるための領域が設けら
れた、請求項第１０項より第１２項に記載の光増幅器を
提供する。第１の発明によれば、高利得と広帯域とを同
時に満足する光ファイバ増幅器用の希土類元素添加マル
チコア光ファイバが得られる。これは、以下の２つの手
段の採用によるものである。
【００１７】第１は、本発明のマルチコア光ファイバが
特定の製造方法により製造されることにある。すなわ
ち、本発明の希土類元素添加マルチコア光ファイバは、
あらかじめ上限に近い値（従来の希土類元素添加単一コ
ア光ファイバで実現できる最大値）の希土類元素とＡｌ
を含む高屈折率のコアを低屈折率のクラッドにより被覆
した光ファイバ素線を少なくとも３本用意し、これらの
光ファイバ素線を低屈折率のジャケット管内に挿入し、
ジャケット管内壁と光ファイバ素線との隙間がなくなる
ように真空引きしつつ溶着して手光ファイバプリフォー
ムを作製し、このプリフォームを高温で加熱しながら線
引きすることにより光ファイバが製造される。この製法
により、得られた光ファイバ中への希土類元素の総添加
量は、従来の希土類元素添加単一コア光ファイバに比
べ、約３倍以上に増やすことができるため、高利得化が
図られる。さらに、Ａｌの総添加量も従来の約３倍以上
に増やすことができるため、大幅に広帯域化が図られ
る。
特定の製造方法により製造されることにある。すなわ
ち、本発明の希土類元素添加マルチコア光ファイバは、
あらかじめ上限に近い値（従来の希土類元素添加単一コ
ア光ファイバで実現できる最大値）の希土類元素とＡｌ
を含む高屈折率のコアを低屈折率のクラッドにより被覆
した光ファイバ素線を少なくとも３本用意し、これらの
光ファイバ素線を低屈折率のジャケット管内に挿入し、
ジャケット管内壁と光ファイバ素線との隙間がなくなる
ように真空引きしつつ溶着して手光ファイバプリフォー
ムを作製し、このプリフォームを高温で加熱しながら線
引きすることにより光ファイバが製造される。この製法
により、得られた光ファイバ中への希土類元素の総添加
量は、従来の希土類元素添加単一コア光ファイバに比
べ、約３倍以上に増やすことができるため、高利得化が
図られる。さらに、Ａｌの総添加量も従来の約３倍以上
に増やすことができるため、大幅に広帯域化が図られ
る。
【００１８】第２は、本発明の光ファイバが特定の構造
を有することにある。すなわち、本発明の光ファイバ
は、第１クラッドの肉厚ｔとコア外径Ｄｗとの間の関係
式（１＋２ｔ／Ｄｗ）の値が１．１〜２．５の範囲にあ
る構造を有する。これにより、希土類元素添加マルチコ
ア光ファイバへ入射する励起光および信号光のＬＰ01モ
ードを各コア内にほぼ同一の結合効率（≧８０％）で伝
搬させることができる。このため、入射した励起光は各
コア内へほぼ等分配され、また、信号光もほぼ等分配さ
れる。したがって、その励起光パワーが従来の希土類元
素添加単一コア光ファイバに比べて１／ｎ（ｎ：コアの
数）になり、各コア内を伝搬する信号光の増幅度、すな
わち、利得は低下するが、その代わり広い信号光の波長
帯域に渡って一様な増幅度（利得）が得られる。
を有することにある。すなわち、本発明の光ファイバ
は、第１クラッドの肉厚ｔとコア外径Ｄｗとの間の関係
式（１＋２ｔ／Ｄｗ）の値が１．１〜２．５の範囲にあ
る構造を有する。これにより、希土類元素添加マルチコ
ア光ファイバへ入射する励起光および信号光のＬＰ01モ
ードを各コア内にほぼ同一の結合効率（≧８０％）で伝
搬させることができる。このため、入射した励起光は各
コア内へほぼ等分配され、また、信号光もほぼ等分配さ
れる。したがって、その励起光パワーが従来の希土類元
素添加単一コア光ファイバに比べて１／ｎ（ｎ：コアの
数）になり、各コア内を伝搬する信号光の増幅度、すな
わち、利得は低下するが、その代わり広い信号光の波長
帯域に渡って一様な増幅度（利得）が得られる。
【００１９】以上の２つの手段により、本発明の希土類
元素添加マルチコア光ファイバは高利得および広帯域を
同時に満足することが可能となる。なお、上記関係式
（１＋２ｔ／Ｄｗ）の値が１．１〜２．５の範囲に選択
されるべき理由は、この値を１．１よりも小さくすると
各コアがほぼ接するような構造（従来の希土類元素添加
単一コア光ファイバに近い構造）となり広帯域化が難し
いこと、一方、この値を２．５よりも大きくすると信号
光および励起光のパワーの一部がコア以外の第１クラッ
ド内およびジャケット内にも伝搬して増幅に寄与しなく
なり結局高利得化が図れないことによる。
元素添加マルチコア光ファイバは高利得および広帯域を
同時に満足することが可能となる。なお、上記関係式
（１＋２ｔ／Ｄｗ）の値が１．１〜２．５の範囲に選択
されるべき理由は、この値を１．１よりも小さくすると
各コアがほぼ接するような構造（従来の希土類元素添加
単一コア光ファイバに近い構造）となり広帯域化が難し
いこと、一方、この値を２．５よりも大きくすると信号
光および励起光のパワーの一部がコア以外の第１クラッ
ド内およびジャケット内にも伝搬して増幅に寄与しなく
なり結局高利得化が図れないことによる。
【００２０】第２の発明によれば、希土類元素としてＥ
ｒ、Ｙｂ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｓｍ，Ｈｏ等を用いるこ
とができる。すなわち、種々の波長帯の光ファイバ増幅
器にも適用可能である。具体例として、ＥｒまたはＥｒ
およびＹｂを添加した光ファイバの場合には、波長１．
５３〜１．５７μｍの領域にわたる信号光を増幅するこ
とができる。また、ＰｒまたはＮｄを添加した光ファイ
バの場合には、波長１．３μｍ帯の信号光を増幅するこ
とができる。
ｒ、Ｙｂ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｓｍ，Ｈｏ等を用いるこ
とができる。すなわち、種々の波長帯の光ファイバ増幅
器にも適用可能である。具体例として、ＥｒまたはＥｒ
およびＹｂを添加した光ファイバの場合には、波長１．
５３〜１．５７μｍの領域にわたる信号光を増幅するこ
とができる。また、ＰｒまたはＮｄを添加した光ファイ
バの場合には、波長１．３μｍ帯の信号光を増幅するこ
とができる。
【００２１】第３の発明によれば、比屈折率差△ｎ１お
よび△ｎ２を１〜３％の範囲にすることにより、信号光
および励起光の各コア内への閉じ込め率が高くなり、高
利得化と広帯域化をより促進することができる。なお、
△ｎ１および△ｎ２を３％以上とすることが望ましい
が、現状では製造技術の面で困難である。また、本発明
の光ファイバの入出力端には通常の低△のシングルモー
ドファイバが接続されるが、これらの接続部分にはモー
ドフィールド整合がほどこされる。
よび△ｎ２を１〜３％の範囲にすることにより、信号光
および励起光の各コア内への閉じ込め率が高くなり、高
利得化と広帯域化をより促進することができる。なお、
△ｎ１および△ｎ２を３％以上とすることが望ましい
が、現状では製造技術の面で困難である。また、本発明
の光ファイバの入出力端には通常の低△のシングルモー
ドファイバが接続されるが、これらの接続部分にはモー
ドフィールド整合がほどこされる。
【００２２】第４の発明によれば、Ｄo ／Ｄｇを１２．
５〜３０の範囲にすることにより、第１の発明と同様の
効果を期待することができると共に、光ファイバの入出
力端に接続する通常の低△（比屈折率差）のシングルモ
ードファイバとの低損失モードフィールド整合接続を実
現することができる。これに対して、Ｄo ／Ｄｇが１
２．５よりも小さい場合および３０よりも大きい場合に
は、通常の低△（△：〜０．３％）のシングルモードフ
ァイバとのモードフィールド整合がとりにくくなり結果
的に利得の低下を招く。
５〜３０の範囲にすることにより、第１の発明と同様の
効果を期待することができると共に、光ファイバの入出
力端に接続する通常の低△（比屈折率差）のシングルモ
ードファイバとの低損失モードフィールド整合接続を実
現することができる。これに対して、Ｄo ／Ｄｇが１
２．５よりも小さい場合および３０よりも大きい場合に
は、通常の低△（△：〜０．３％）のシングルモードフ
ァイバとのモードフィールド整合がとりにくくなり結果
的に利得の低下を招く。
【００２３】第５および第６の発明によれば、各コアの
材質として、ＳｉＯ2 −ＧｅＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系のガラ
スにＥｒとＹｂを添加したものを用い、かつ、各コア内
のＥｒ添加量を少なくとも２００重量ｐｐｍとすること
により、広帯域特性を保ちつつより高利得化を図ること
ができる。この場合の信号光は１．５μｍ帯を用い、励
起光の波長は１．０５３μｍであることが好ましいが、
０．９８μｍまたは１．４８μｍでもよい。また、各コ
アの材質はＥｒ、Ｙｏ、Ａｌを添加したＳｉＯ2 系のガ
ラスで構成されるが、比屈折率差△ｎ１および△ｎ２を
１〜３％とするためＧｅ、Ｐ、Ｂ等を少なくとも１種類
添加することが好ましい。なお、クラッドおよびジャケ
ットの材質もＳｉＯ2 系のものを用いるが、これにＢ、
Ｆ等の屈折率を低下させる添加物を用いるとより大きな
△ｎ１および△ｎ２を得ることができる。この場合、ｎ
c とｎj の値は等しいか、または異なっていてもよい。
材質として、ＳｉＯ2 −ＧｅＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系のガラ
スにＥｒとＹｂを添加したものを用い、かつ、各コア内
のＥｒ添加量を少なくとも２００重量ｐｐｍとすること
により、広帯域特性を保ちつつより高利得化を図ること
ができる。この場合の信号光は１．５μｍ帯を用い、励
起光の波長は１．０５３μｍであることが好ましいが、
０．９８μｍまたは１．４８μｍでもよい。また、各コ
アの材質はＥｒ、Ｙｏ、Ａｌを添加したＳｉＯ2 系のガ
ラスで構成されるが、比屈折率差△ｎ１および△ｎ２を
１〜３％とするためＧｅ、Ｐ、Ｂ等を少なくとも１種類
添加することが好ましい。なお、クラッドおよびジャケ
ットの材質もＳｉＯ2 系のものを用いるが、これにＢ、
Ｆ等の屈折率を低下させる添加物を用いるとより大きな
△ｎ１および△ｎ２を得ることができる。この場合、ｎ
c とｎj の値は等しいか、または異なっていてもよい。
【００２４】第７および第８の発明によれば、所望の構
造パラメータを有する希土類元素添加マルチコア光ファ
イバを再現性良く作製することができる。つまり、あら
かじめ構造パラメータを制御した複数個の光ファイバ素
線をジャケット管内に入れて溶着により光プリフォーム
を作製するので、各工程毎に構造パラメータを管理する
ことができる。この結果、設計通りの光ファイバを再現
性良く作製することができる。
造パラメータを有する希土類元素添加マルチコア光ファ
イバを再現性良く作製することができる。つまり、あら
かじめ構造パラメータを制御した複数個の光ファイバ素
線をジャケット管内に入れて溶着により光プリフォーム
を作製するので、各工程毎に構造パラメータを管理する
ことができる。この結果、設計通りの光ファイバを再現
性良く作製することができる。
【００２５】第９の発明によれば、作製した光ファイバ
断面内の各コアの形状をほぼ円形状に保つことができる
と共に、（１＋２ｔ／Ｄw ）の値の調節が容易にできる
ようになる。また、偏光依存性の少ない光ファイバを作
製することができる。第１０および第１１の発明によれ
ば、高利得化と広帯域化を共に満足した光増幅器を実現
することができる。
断面内の各コアの形状をほぼ円形状に保つことができる
と共に、（１＋２ｔ／Ｄw ）の値の調節が容易にできる
ようになる。また、偏光依存性の少ない光ファイバを作
製することができる。第１０および第１１の発明によれ
ば、高利得化と広帯域化を共に満足した光増幅器を実現
することができる。
【００２６】第１２の発明によれば、さらに高利得で広
帯域特性を有する光増幅器を実現することができる。第
１０より第１２の発明の光増幅器を用いれば、従来の光
増幅器よりもさらに長距離の伝送ができ、かつ、多チャ
ンネルの波長多重伝送を達成することができる。従っ
て、非常に経済的なシステムを構築することが可能とな
る。また、余分な光部品を用いる必要がないので低コス
ト化、小型化が図られる。さらに、１つの増幅器で充分
な光学特性が得られるので、伝送系の雑音指数も最小限
に抑えることができ高品質な情報伝送が可能となる。
帯域特性を有する光増幅器を実現することができる。第
１０より第１２の発明の光増幅器を用いれば、従来の光
増幅器よりもさらに長距離の伝送ができ、かつ、多チャ
ンネルの波長多重伝送を達成することができる。従っ
て、非常に経済的なシステムを構築することが可能とな
る。また、余分な光部品を用いる必要がないので低コス
ト化、小型化が図られる。さらに、１つの増幅器で充分
な光学特性が得られるので、伝送系の雑音指数も最小限
に抑えることができ高品質な情報伝送が可能となる。
【００２７】第１３の発明によれば、光増幅器における
不要な反射光の発生を抑制することができると共にエネ
ルギー変換損失を小さく抑えることができる。従って、
安定した光増幅系を構築することができる。
不要な反射光の発生を抑制することができると共にエネ
ルギー変換損失を小さく抑えることができる。従って、
安定した光増幅系を構築することができる。
【００２８】
【実施例】以下、本発明の希土類元素添加マルチコア光
ファイバの実施例を説明する。図１に示される実施例
は、７個のコア（５−１〜５−７で各々示される）を含
むものである。コア５−１〜５−７は、ＳｉＯ2 にＧｅ
Ｏ2 、Ａｌ2 Ｏ3 およびＥｒイオンが添加され、Ａｌが
１，０００重量ｐｐｍ、Ｅｒが３００重量ｐｐｍ添加さ
れている。コア５−１〜５−７の外周には肉厚ｔのクラ
ッド６がそれぞれ形成されている。そして、このコア５
−１〜５−７はジャケット７により被覆されている。ジ
ャケット７の外径Ｄo は１２５μｍ、集合した７つのコ
アの外径Ｄｇは４．４μｍ（Ｄo／Ｄｇ＝２８．４）、
各コアの外径Ｄｗは１．２３μｍ、（１＋２ｔ／Ｄw ）
の値は約１．２、コアの屈折率ｎｗは１．４８、クラッ
ドの屈折率ｎｃおよびｎｊは１．４５８、比屈折率△ｎ
１および△ｎ２は１．５０９％の場合である。
ファイバの実施例を説明する。図１に示される実施例
は、７個のコア（５−１〜５−７で各々示される）を含
むものである。コア５−１〜５−７は、ＳｉＯ2 にＧｅ
Ｏ2 、Ａｌ2 Ｏ3 およびＥｒイオンが添加され、Ａｌが
１，０００重量ｐｐｍ、Ｅｒが３００重量ｐｐｍ添加さ
れている。コア５−１〜５−７の外周には肉厚ｔのクラ
ッド６がそれぞれ形成されている。そして、このコア５
−１〜５−７はジャケット７により被覆されている。ジ
ャケット７の外径Ｄo は１２５μｍ、集合した７つのコ
アの外径Ｄｇは４．４μｍ（Ｄo／Ｄｇ＝２８．４）、
各コアの外径Ｄｗは１．２３μｍ、（１＋２ｔ／Ｄw ）
の値は約１．２、コアの屈折率ｎｗは１．４８、クラッ
ドの屈折率ｎｃおよびｎｊは１．４５８、比屈折率△ｎ
１および△ｎ２は１．５０９％の場合である。
【００２９】図１の光ファイバの断面図は理想的な場合
の構造図であり、実際にはクラッド６付きのコアを５−
１〜５−７をジャケット用ガラス管（この場合は石英ガ
ラス管）内に入れ、真空にしつつ各クラッド６同士およ
びガラス管内壁とを溶着し、その後高温で加熱しながら
外径Ｄo が１２５μｍになるように線引きすることによ
り光ファイバを得る。このため、得られる光ファイバの
各コア断面は図２のように円形から変形したものとな
る。
の構造図であり、実際にはクラッド６付きのコアを５−
１〜５−７をジャケット用ガラス管（この場合は石英ガ
ラス管）内に入れ、真空にしつつ各クラッド６同士およ
びガラス管内壁とを溶着し、その後高温で加熱しながら
外径Ｄo が１２５μｍになるように線引きすることによ
り光ファイバを得る。このため、得られる光ファイバの
各コア断面は図２のように円形から変形したものとな
る。
【００３０】図２の光ファイバにおいて、波長１．４８
μｍの励起光と波長１．５５μｍの信号光を入射させて
利得がほぼ最大となる光ファイバ長を求めたところ約７
２ｍであった。信号光のパワーが−２７ｄＢｍ、励起光
のパワーが４０ｍＷのときの利得は約２５ｄＢ、雑音指
数は５ｄＢであった。また、増幅された信号光の出力パ
ワーと利得、雑音指数の関係は図３に示すような特性が
得られた。次に、信号光の波長を１．５３〜１．５６μ
ｍまで変えたときの利得と雑音指数との関係は図４に示
すような特性となった。すなわち、利得が最大（２５ｄ
Ｂ）の場合と２１ｄＢの場合の３ｄＢ帯域幅はいずれも
３０ｎｍ以上であった。特に、信号光のパワーを−２７
ｄＢｍから−１７ｄＢｍに増加して利得を約２５ｄＢか
ら２１ｄＢに抑えた場合には３０ｎｍ以上の広い帯域幅
に渡って利得変動が±１ｄＢ以下に抑えられていること
がわかる。このように広帯域特性を実現できるのが本発
明の希土類元素添加マルチコア光ファイバの特徴であ
る。
μｍの励起光と波長１．５５μｍの信号光を入射させて
利得がほぼ最大となる光ファイバ長を求めたところ約７
２ｍであった。信号光のパワーが−２７ｄＢｍ、励起光
のパワーが４０ｍＷのときの利得は約２５ｄＢ、雑音指
数は５ｄＢであった。また、増幅された信号光の出力パ
ワーと利得、雑音指数の関係は図３に示すような特性が
得られた。次に、信号光の波長を１．５３〜１．５６μ
ｍまで変えたときの利得と雑音指数との関係は図４に示
すような特性となった。すなわち、利得が最大（２５ｄ
Ｂ）の場合と２１ｄＢの場合の３ｄＢ帯域幅はいずれも
３０ｎｍ以上であった。特に、信号光のパワーを−２７
ｄＢｍから−１７ｄＢｍに増加して利得を約２５ｄＢか
ら２１ｄＢに抑えた場合には３０ｎｍ以上の広い帯域幅
に渡って利得変動が±１ｄＢ以下に抑えられていること
がわかる。このように広帯域特性を実現できるのが本発
明の希土類元素添加マルチコア光ファイバの特徴であ
る。
【００３１】第２の実施例として、図１においてジャケ
ット７の外径Ｄo 、コア、クラッド、ジャケットの屈折
率ｎｗ、ｎｃ、ｎｊ、比屈折率差△ｎ１および△ｎ２の
値はそのままとし、マルチコアの外径Ｄｇを４．４μｍ
から６．５μｍに変え（Ｄo／Ｄｇ＝１９．２）、各コ
アの外径Ｄw を１．２３μｍから１．８１μｍに変え、
（１＋２ｔ／Ｄｗ）を約１．２０から約１．３６に変え
た光ファイバを製造し、第１の実施例と同様に光学特性
を評価した。その結果、波長１．４８μｍの励起光と波
長１．５５μｍ帯の信号光を入射させて利得がほぼ最大
となる光ファイバ長を求めたところ約２５ｍであった。
信号光のパワーが−２７ｄＢｍ、励起光のパワーが４０
ｍＷのときの利得は約３２ｄＢとなり、第１の実施例の
場合よりも高くなった。これは（１＋２ｔ／Ｄｗ）の値
を約１．２０から約１．３６に大きくしたためである。
ット７の外径Ｄo 、コア、クラッド、ジャケットの屈折
率ｎｗ、ｎｃ、ｎｊ、比屈折率差△ｎ１および△ｎ２の
値はそのままとし、マルチコアの外径Ｄｇを４．４μｍ
から６．５μｍに変え（Ｄo／Ｄｇ＝１９．２）、各コ
アの外径Ｄw を１．２３μｍから１．８１μｍに変え、
（１＋２ｔ／Ｄｗ）を約１．２０から約１．３６に変え
た光ファイバを製造し、第１の実施例と同様に光学特性
を評価した。その結果、波長１．４８μｍの励起光と波
長１．５５μｍ帯の信号光を入射させて利得がほぼ最大
となる光ファイバ長を求めたところ約２５ｍであった。
信号光のパワーが−２７ｄＢｍ、励起光のパワーが４０
ｍＷのときの利得は約３２ｄＢとなり、第１の実施例の
場合よりも高くなった。これは（１＋２ｔ／Ｄｗ）の値
を約１．２０から約１．３６に大きくしたためである。
【００３２】信号光パワーと利得および増幅された信号
光の出力パワーとの関係を図５に示す。この光ファイバ
の３ｄＢ帯域幅は利得３１ｄＢで約３０ｎｍであった。
第３の実施例として、図１においてジャケット７の外径
Ｄo 、コア、クラッド、ジャケットの屈折率ｎｗ、ｎ
ｃ、ｎｊ、比屈折率△ｎ１および△ｎ２の値はそのまま
とし、マルチコアの外径Ｄｇを４．４μｍから９．７２
μｍに変え（Ｄo／Ｄｇ＝１２．９）、各コアの外径Ｄw
を１．２３μｍから１．９５μｍに変え、（１＋２ｔ
／Ｄw ）を約１．２０から約２．２９に変えた光ファイ
バを製造し、第１の実施例と同様に光学特性を評価し
た。励起光として波長０．９８μｍの光源を用いて評価
した結果、利得がほぼ最大となる光ファイバ長は約３２
ｍであった。信号光のパワーが−３７ｄＢｍ、励起光の
パワーが１２０ｍＷのときの利得は約３７ｄＢであっ
た。また、帯域幅を測定した結果、図６に示すように、
高利得で広帯域特性を得ることができた。すなわち、信
号光パワーが−７ｄＢｍおよび−１７ｄＢｍの場合には
波長１．５３μｍから波長１．５６μｍまでほぼ平坦な
特性であり、かつ利得も２２ｄＢおよび３１ｄＢであ
る。利得が３５ｄＢの場合にも３ｄＢ帯域幅は約３０ｎ
ｍとなり広帯域である。
光の出力パワーとの関係を図５に示す。この光ファイバ
の３ｄＢ帯域幅は利得３１ｄＢで約３０ｎｍであった。
第３の実施例として、図１においてジャケット７の外径
Ｄo 、コア、クラッド、ジャケットの屈折率ｎｗ、ｎ
ｃ、ｎｊ、比屈折率△ｎ１および△ｎ２の値はそのまま
とし、マルチコアの外径Ｄｇを４．４μｍから９．７２
μｍに変え（Ｄo／Ｄｇ＝１２．９）、各コアの外径Ｄw
を１．２３μｍから１．９５μｍに変え、（１＋２ｔ
／Ｄw ）を約１．２０から約２．２９に変えた光ファイ
バを製造し、第１の実施例と同様に光学特性を評価し
た。励起光として波長０．９８μｍの光源を用いて評価
した結果、利得がほぼ最大となる光ファイバ長は約３２
ｍであった。信号光のパワーが−３７ｄＢｍ、励起光の
パワーが１２０ｍＷのときの利得は約３７ｄＢであっ
た。また、帯域幅を測定した結果、図６に示すように、
高利得で広帯域特性を得ることができた。すなわち、信
号光パワーが−７ｄＢｍおよび−１７ｄＢｍの場合には
波長１．５３μｍから波長１．５６μｍまでほぼ平坦な
特性であり、かつ利得も２２ｄＢおよび３１ｄＢであ
る。利得が３５ｄＢの場合にも３ｄＢ帯域幅は約３０ｎ
ｍとなり広帯域である。
【００３３】以上のように、（１＋２ｔ／Ｄw ）を大き
くすることにより、高利得で広帯域特性を実現できるこ
とが解った。これは、各コアに励起光および信号光がほ
ぼ均等に分配されることによるものと推定される。その
結果、各コア内での信号光の利得は低いがその分だけ広
帯域特性である。そして、各コア内での信号光の利得は
光ファイバ出射側では電力加算されるために、結果的に
広帯域特性を保ったまま高利得特性となる。この広帯域
化と高利得化は、原理的にはコアの数が多い方がよい
が、あまり多くなるとコアとコアとの間隔が非常に狭く
なってきて、見かけ上単一コアの光ファイバに近づく。
したがって、（１＋２ｔ／Ｄw ）が１．１から２．２の
範囲で、かつＤo ／Ｄｇが１２．５から３０の範囲内で
あることが必要である。
くすることにより、高利得で広帯域特性を実現できるこ
とが解った。これは、各コアに励起光および信号光がほ
ぼ均等に分配されることによるものと推定される。その
結果、各コア内での信号光の利得は低いがその分だけ広
帯域特性である。そして、各コア内での信号光の利得は
光ファイバ出射側では電力加算されるために、結果的に
広帯域特性を保ったまま高利得特性となる。この広帯域
化と高利得化は、原理的にはコアの数が多い方がよい
が、あまり多くなるとコアとコアとの間隔が非常に狭く
なってきて、見かけ上単一コアの光ファイバに近づく。
したがって、（１＋２ｔ／Ｄw ）が１．１から２．２の
範囲で、かつＤo ／Ｄｇが１２．５から３０の範囲内で
あることが必要である。
【００３４】第４の実施例として、第２の実施例におい
て各コア５−１〜５−７に添加するＡｌの量を、１，０
００重量ｐｐｍから４，０００重量ｐｐｍに増大し、Ｅ
ｒを３００重量ｐｐｍから４００重量ｐｐｍに増大した
光ファイバを作製した。その結果、信号光パワーと利
得、増幅された信号光の出力パワーとの関係は図７に示
される。なお、Ｐp は波長１．４８μｍの励起光のパワ
ーである。最大利得は４２ｄＢであった。信号光の波長
を変えて測定した利得の波長特性は図８に示され、最大
利得４２ｄＢ、３ｄＢ帯域幅は３０ｎｍであった。ま
た、利得が３６ｄＢおよび３１ｄＢでの帯域特性は波長
１．５３μｍから波長１．５６μｍに渡って±０．６ｄ
Ｂ以下の利得偏差しかない極めて広帯域に渡って平坦な
利得特性が得られることが解った。この結果から、各コ
アのＡｌ添加量をさらに増やせば、さらに平坦な利得帯
域特性が実現できることが判明する。また、Ｅｒの添加
量をさらに増やすことにより、より高利得化を実現する
ことが可能である。さらに高利得化を図るためには、各
コア内にＥｒ以外の希土類元素としてＹｂを添加し、波
長１．０５３μｍの励起光で励起することにより達成で
きる。
て各コア５−１〜５−７に添加するＡｌの量を、１，０
００重量ｐｐｍから４，０００重量ｐｐｍに増大し、Ｅ
ｒを３００重量ｐｐｍから４００重量ｐｐｍに増大した
光ファイバを作製した。その結果、信号光パワーと利
得、増幅された信号光の出力パワーとの関係は図７に示
される。なお、Ｐp は波長１．４８μｍの励起光のパワ
ーである。最大利得は４２ｄＢであった。信号光の波長
を変えて測定した利得の波長特性は図８に示され、最大
利得４２ｄＢ、３ｄＢ帯域幅は３０ｎｍであった。ま
た、利得が３６ｄＢおよび３１ｄＢでの帯域特性は波長
１．５３μｍから波長１．５６μｍに渡って±０．６ｄ
Ｂ以下の利得偏差しかない極めて広帯域に渡って平坦な
利得特性が得られることが解った。この結果から、各コ
アのＡｌ添加量をさらに増やせば、さらに平坦な利得帯
域特性が実現できることが判明する。また、Ｅｒの添加
量をさらに増やすことにより、より高利得化を実現する
ことが可能である。さらに高利得化を図るためには、各
コア内にＥｒ以外の希土類元素としてＹｂを添加し、波
長１．０５３μｍの励起光で励起することにより達成で
きる。
【００３５】以上の実施例では希土類元素としてＥｒを
用いたが、それ以外の希土類元素を用いたマルチコア光
ファイバも上記実施例と同様な高利得化と広帯域化を共
に満足する特性を得ることが可能である。例えば、Ｐｒ
を用いると１．３μｍ帯の信号光を増幅することがで
き、また、Ｎｄを用いた場合も１．３μｍ帯あるいは
１．０６μｍ帯の信号光を増幅することができる。
用いたが、それ以外の希土類元素を用いたマルチコア光
ファイバも上記実施例と同様な高利得化と広帯域化を共
に満足する特性を得ることが可能である。例えば、Ｐｒ
を用いると１．３μｍ帯の信号光を増幅することがで
き、また、Ｎｄを用いた場合も１．３μｍ帯あるいは
１．０６μｍ帯の信号光を増幅することができる。
【００３６】第５の実施例として、第２の実施例におい
てコアの屈折率ｎｗを１．４８から１．４７９に変え、
比屈折率△ｎ１および△ｎ２を１．５０９％から１．４
２％に変えた結果、若干の利得の低下（０．４ｄＢ）を
もたらした。逆に、コアの屈折率ｎｗを１．４８から
１．４８５に変え、比屈折率△ｎ１および△ｎ２を１．
８％に増大した結果、利得は約１．５ｄＢ増大した。
てコアの屈折率ｎｗを１．４８から１．４７９に変え、
比屈折率△ｎ１および△ｎ２を１．５０９％から１．４
２％に変えた結果、若干の利得の低下（０．４ｄＢ）を
もたらした。逆に、コアの屈折率ｎｗを１．４８から
１．４８５に変え、比屈折率△ｎ１および△ｎ２を１．
８％に増大した結果、利得は約１．５ｄＢ増大した。
【００３７】なお、図１のコアの数は、少なくとも３個
あればよいが、７個、１０個、１４個、１９個、・・・
・のように多くすることができる。次に、本発明の希土
類元素添加マルチコア光ファイバを用いた光増幅器の実
施例を説明する。図９は本発明の光増幅器の第１の実施
例を示し、光アイソレータ１０−１、光分波器１１−
１、希土類元素添加マルチコア光ファイバ８、光分波器
１１−２、光アイソレータ１０−２、励起光源１３、お
よび２つのモードフィールド整合領域１４−１および１
４−２からなる。
あればよいが、７個、１０個、１４個、１９個、・・・
・のように多くすることができる。次に、本発明の希土
類元素添加マルチコア光ファイバを用いた光増幅器の実
施例を説明する。図９は本発明の光増幅器の第１の実施
例を示し、光アイソレータ１０−１、光分波器１１−
１、希土類元素添加マルチコア光ファイバ８、光分波器
１１−２、光アイソレータ１０−２、励起光源１３、お
よび２つのモードフィールド整合領域１４−１および１
４−２からなる。
【００３８】信号光９−１は光アイソレータ１０−１へ
入力され、励起光源１３からの励起光１２−１は光分波
器１１−１を通して希土類元素添加マルチコア光ファイ
バ８内へ供給され、増幅に寄与しなかった残りの励起光
は光分波器１１−２を介して矢印１２−２のように抽出
される。光アイソレータは１０−１は、光ファイバ８に
よって増幅された信号光が途中で反射して入力側に戻っ
てこないように抑圧するためのものである。また、もう
一方の光アイソレータ１０−２は増幅された信号光９−
２が途中で反射して光ファイバ側に戻ってこないように
抑圧するためのものである。
入力され、励起光源１３からの励起光１２−１は光分波
器１１−１を通して希土類元素添加マルチコア光ファイ
バ８内へ供給され、増幅に寄与しなかった残りの励起光
は光分波器１１−２を介して矢印１２−２のように抽出
される。光アイソレータは１０−１は、光ファイバ８に
よって増幅された信号光が途中で反射して入力側に戻っ
てこないように抑圧するためのものである。また、もう
一方の光アイソレータ１０−２は増幅された信号光９−
２が途中で反射して光ファイバ側に戻ってこないように
抑圧するためのものである。
【００３９】モードフィールド整合領域１４−１と１４
−２は、光ファイバ８の比屈折率差△ｎ１および△ｎ２
が１〜３％の範囲内にあるのに対して、光分波器１１−
１および１１−２側の希土類元素を添加していない光フ
ァイバ伝送路の比屈折率差が０．３％程度であるので、
比屈折率差の違いによるモードミスマッチングによる反
射波の抑圧および反射損失の低減のために設けたもので
ある。
−２は、光ファイバ８の比屈折率差△ｎ１および△ｎ２
が１〜３％の範囲内にあるのに対して、光分波器１１−
１および１１−２側の希土類元素を添加していない光フ
ァイバ伝送路の比屈折率差が０．３％程度であるので、
比屈折率差の違いによるモードミスマッチングによる反
射波の抑圧および反射損失の低減のために設けたもので
ある。
【００４０】この図９の構成は、前方励起による光ファ
イバ増幅器の実施例である。希土類元素添加マルチコア
光ファイバ８の希土類元素として、ＥｒまたはＥｒおよ
びＹｂを添加したものを用いた場合には、励起光源１３
には波長０．９μｍ、１．０５３μｍまたは１．４８μ
ｍの光源を用いる。図１０は後方励起による希土類元素
添加マルチコア光ファイバ増幅器の他の実施例を示す。
励起光源１３は光分波器１１−２側に設けられ、光分波
器１１−１側からは励起光１２−１の漏れ分が矢印１２
−２のように抽出される。それ以外の構成は図９の場合
と同様である。
イバ増幅器の実施例である。希土類元素添加マルチコア
光ファイバ８の希土類元素として、ＥｒまたはＥｒおよ
びＹｂを添加したものを用いた場合には、励起光源１３
には波長０．９μｍ、１．０５３μｍまたは１．４８μ
ｍの光源を用いる。図１０は後方励起による希土類元素
添加マルチコア光ファイバ増幅器の他の実施例を示す。
励起光源１３は光分波器１１−２側に設けられ、光分波
器１１−１側からは励起光１２−１の漏れ分が矢印１２
−２のように抽出される。それ以外の構成は図９の場合
と同様である。
【００４１】図１１は前方と後方の両方向励起の場合の
希土類元素添加マルチコア光ファイバ増幅器の他の実施
例を示す。この場合には、励起光源は１３−１および１
３−２のごとく２つ設けられる。このように両方向励起
を行うことにより、より高利得増幅を実現することがで
きる。この場合、励起光源１３−１と１３−２の波長は
０．９８μｍ、１．０５３μｍ、１．４８μｍのいずれ
かを選択することができる。つまり、同じ波長のものを
用いてもよく、別々の波長のものを用いてもよい。
希土類元素添加マルチコア光ファイバ増幅器の他の実施
例を示す。この場合には、励起光源は１３−１および１
３−２のごとく２つ設けられる。このように両方向励起
を行うことにより、より高利得増幅を実現することがで
きる。この場合、励起光源１３−１と１３−２の波長は
０．９８μｍ、１．０５３μｍ、１．４８μｍのいずれ
かを選択することができる。つまり、同じ波長のものを
用いてもよく、別々の波長のものを用いてもよい。
【００４２】図１２は本発明の希土類元素添加マルチコ
ア光ファイバの製造方法の実施例を示す。まず、（ａ）
に示すように、希土類元素とＡｌとを含んだ高屈折率コ
アロッドを作り、このコアロッドの外周に低屈折率のク
ラッドを形成する。このクラッドは通常の光ファイバ母
材の製造方法を用いて形成する。例えば、火炎堆積法、
外付けＣＶＤ法等が用いられる。次に（ｂ）に示すよう
に、複数本の光ファイバ素線を低屈折率のジャケット管
内に挿入する。ここで、ジャケット管としては石英管、
石英管の内壁面に低屈折率の膜が形成された管、バイコ
ールガラス管（コーニングガラス社の商品名）等を用い
ることができる。その後、（ｃ）に示すように、ジャケ
ット管内壁と光ファイバ素線との隙間をジャケット管外
周から高温で加熱しながら溶着して棒状の光ファイバプ
リフォームとする。上記溶着の際には、ジャケット管の
一方の端を密封し、他方の端から真空引きしながら高温
で加熱して溶着すると、気泡の残留の少ない光ファイバ
プリフォームを得ることができる。最後に、（ｄ）に示
すように、通常の光ファイバの線引き方法を用いて上記
光ファイバプリフォームを加熱しながら光ファイバに線
引きする。
ア光ファイバの製造方法の実施例を示す。まず、（ａ）
に示すように、希土類元素とＡｌとを含んだ高屈折率コ
アロッドを作り、このコアロッドの外周に低屈折率のク
ラッドを形成する。このクラッドは通常の光ファイバ母
材の製造方法を用いて形成する。例えば、火炎堆積法、
外付けＣＶＤ法等が用いられる。次に（ｂ）に示すよう
に、複数本の光ファイバ素線を低屈折率のジャケット管
内に挿入する。ここで、ジャケット管としては石英管、
石英管の内壁面に低屈折率の膜が形成された管、バイコ
ールガラス管（コーニングガラス社の商品名）等を用い
ることができる。その後、（ｃ）に示すように、ジャケ
ット管内壁と光ファイバ素線との隙間をジャケット管外
周から高温で加熱しながら溶着して棒状の光ファイバプ
リフォームとする。上記溶着の際には、ジャケット管の
一方の端を密封し、他方の端から真空引きしながら高温
で加熱して溶着すると、気泡の残留の少ない光ファイバ
プリフォームを得ることができる。最後に、（ｄ）に示
すように、通常の光ファイバの線引き方法を用いて上記
光ファイバプリフォームを加熱しながら光ファイバに線
引きする。
【００４３】上記製造方法の（ｃ）の工程において、溶
着の際ジャケット管内壁と光ファイバ素線との隙間に低
屈折率の材料（例えば、ＳｉＯ2 ロッド、ＳｉＯ2 微粉
末、ＳｉＯ2 にＢ2 Ｏ3 やＦをドープしたロッドまたは
微粉末等）を充填してもよい。
着の際ジャケット管内壁と光ファイバ素線との隙間に低
屈折率の材料（例えば、ＳｉＯ2 ロッド、ＳｉＯ2 微粉
末、ＳｉＯ2 にＢ2 Ｏ3 やＦをドープしたロッドまたは
微粉末等）を充填してもよい。
【００４４】
【発明の効果】以上詳しく説明したとおり、本発明の希
土類元素添加マルチコア光ファイバおよびその製造方法
ならびにこの光ファイバを用いた光増幅器によれば以下
のような効果が得られる。 （１）高利得化と広帯域化を共に満たすことができる。 （２）種々の帯域における光ファイバ増幅器に対しても
高利得化と広帯域化を共に満足した特性を得ることがで
きる。 （３）希土類元素としてＥｒとＹｂを添加することによ
り、広帯域特性を保ちつつ、さらなる高利得化を実現す
ることができる。 （４）本発明の光増幅器により、さらなる長距離伝送と
多チャンネルの波長多重伝送を実現することができる。 （５）より経済的なシステムを構築することができる。 （６）光増幅器系の雑音指数を最小限に抑えることがで
き、これにより高品質な情報伝送が可能となる。 （７）所望の構造パラメータを持った希土類添加マルチ
コア光ファイバを再現性よく作ることができる。
土類元素添加マルチコア光ファイバおよびその製造方法
ならびにこの光ファイバを用いた光増幅器によれば以下
のような効果が得られる。 （１）高利得化と広帯域化を共に満たすことができる。 （２）種々の帯域における光ファイバ増幅器に対しても
高利得化と広帯域化を共に満足した特性を得ることがで
きる。 （３）希土類元素としてＥｒとＹｂを添加することによ
り、広帯域特性を保ちつつ、さらなる高利得化を実現す
ることができる。 （４）本発明の光増幅器により、さらなる長距離伝送と
多チャンネルの波長多重伝送を実現することができる。 （５）より経済的なシステムを構築することができる。 （６）光増幅器系の雑音指数を最小限に抑えることがで
き、これにより高品質な情報伝送が可能となる。 （７）所望の構造パラメータを持った希土類添加マルチ
コア光ファイバを再現性よく作ることができる。
【図１】本発明の希土類元素添加マルチコア光ファイバ
の実施例の断面図を示す。
の実施例の断面図を示す。
【図２】本発明の希土類元素添加マルチコア光ファイバ
の実施例の断面図を示す。
の実施例の断面図を示す。
【図３】本発明の希土類元素添加マルチコア光ファイバ
の光学特性を示すグラフである。
の光学特性を示すグラフである。
【図４】本発明の希土類元素添加マルチコア光ファイバ
の光学特性を示すグラフである。
の光学特性を示すグラフである。
【図５】本発明の希土類元素添加マルチコア光ファイバ
の光学特性を示すグラフである。
の光学特性を示すグラフである。
【図６】本発明の希土類元素添加マルチコア光ファイバ
の光学特性を示すグラフである。
の光学特性を示すグラフである。
【図７】本発明の希土類元素添加マルチコア光ファイバ
の光学特性を示すグラフである。
の光学特性を示すグラフである。
【図８】本発明の希土類元素添加マルチコア光ファイバ
の光学特性を示すグラフである。
の光学特性を示すグラフである。
【図９】本発明の光増幅器の実施例を示す。
【図１０】本発明の光増幅器の実施例を示す。
【図１１】本発明の光増幅器の実施例を示す。
【図１２】本発明の希土類元素マルチコア光ファイバの
製造方法を示す。
製造方法を示す。
【図１３】本発明者が先に提案した希土類元素添加マル
チコアファイバの構造図である。
チコアファイバの構造図である。
５−１〜５−７ コア ６ クラッド ７ ジャケット ８ 希土類元素添加マルチコア光ファイバ ９−１、９−２ 信号光 １０−１、１０−２ 光アイソレータ １１−１、１１−２ 光分波器 １２−１、１２−２ 励起光 １３ 励起光源 １４−１、１４−２ モードフィールド整合領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｓ 3/10 Ｈ０１Ｓ 3/10 Ｚ (56)参考文献 特開 平５−299733（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−345632（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−216441（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−216440（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 6/04 G02B 6/16 H01S 3/07 H01S 3/10
Claims (13)
- 【請求項１】少なくとも１種の希土類元素とＡｌを添加
され、高屈折率（ｎｗ）と外径（Ｄｗ）を有するコア、
および前記コアを被覆し、低屈折率（ｎｃ）と、肉厚
（ｔ）を有するクラッドより構成される少なくとも３本
の光ファイバ素線と、 前記少なくとも３本の光ファイバ素線を収容するジャケ
ットより構成され、 前記外径（Ｄｗ）と肉厚（ｔ）によって定まる値（１＋
２ｔ／Ｄｗ）が１．１〜２．５の範囲にあり、前記Ａｌ
の添加量が少なくとも１重量％であることを特徴とする
希土類元素添加マルチコア光ファイバ。 - 【請求項２】前記希土類元素がＥｒ、Ｙｂ、Ｐｒ、Ｎ
ｄ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｈｏである、請求項第１項に記載の希
土類元素添加マルチコア光ファイバ。 - 【請求項３】前記コアと前記クラッドとの間の比屈折率
の差△ｎ１（＝（ｎｗ−ｎｃ）／ｎｗ×１００％）、お
よび前記ジャケットの屈折率をｎｊとしたとき前記コア
と前記ジャケットとの間の比屈折率の差△ｎ２（＝（ｎ
ｗ−ｎｊ）／ｎｗ×１００％）が共に１〜３％の範囲に
ある、請求項第１項または第２項に記載の希土類元素添
加マルチコア光ファイバ。 - 【請求項４】前記ジャケット内に収容される前記コアの
外周長をＤｇ、および前記ジャケットの外径をＤｏとす
るときＤｏ／Ｄｇの値が１２．５〜２５の範囲にある、
請求項第１項より第３項のいずれか１項に記載の希土類
元素添加マルチコア光ファイバ。 - 【請求項５】前記コアに添加される希土類元素がＥｒお
よびＹｂであり、かつこのＥｒの添加量が少なくとも２
００重量ｐｐｍである、請求項第１項より第４項のいず
れか１項に記載の希土類元素添加マルチコア光ファイ
バ。 - 【請求項６】前記コアがＳｉＯ2 系ガラスから形成さ
れ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ａｌ以外にＧｅ、Ｐ、Ｂ等の屈折率制
御用添加物質が少なくとも１種類添加されている、請求
項第５項に記載の希土類元素添加マルチコア光ファイ
バ。 - 【請求項７】少なくとも１種の希土類元素とＡｌを添加
され、高屈折率（ｎｗ）と外径（Ｄｗ）を有するコア、
および前記コアを被覆し、低屈折率（ｎｃ）と肉厚
（ｔ）を有するクラッドより構成される少なくとも３本
の光ファイバ素線を、 前記外径（Ｄｗ）と肉厚（ｔ）によって定まる値（１＋
２ｔ／Ｄｗ）が１．１〜２．５の範囲にあり、前記Ａｌ
の添加量が少なくとも１重量％の条件を満たすように準
備し、 前記少なくとも３本の光ファイバ素線をジャケット管内
に挿入し、 前記光ファイバ素線と前記ジャケット管の間に隙間がな
くなるように溶着して複合体とし、 前記複合体を高温加熱して線引きすることを特徴とする
希土類元素添加マルチコア光ファイバの製造方法。 - 【請求項８】少なくとも１種の希土類元素とＡｌを添加
され、高屈折率（ｎｗ）と外径（Ｄｗ）を有するコア、
および前記コアを被覆し、低屈折率（ｎｃ）と肉厚
（ｔ）を有するクラッドより構成される少なくとも３本
の光ファイバ素線を、前記外径（Ｄｗ）と肉厚（ｔ）に
よって定まる値（１＋２ｔ／Ｄｗ）が１．１〜２．５の
範囲にあり、前記Ａｌの添加量が少なくとも１重量％の
条件を満たすようにして準備し、 前記少なくとも３本の光ファイバ素線をジャケット管内
に挿入し、 前記光ファイバ素線と前記ジャケット管の間に隙間がな
くなるように高温高熱下で溶着して複合体とした後、前
記複合体を線引きすることを特徴とする希土類元素添加
マルチコア光ファイバの製造方法。 - 【請求項９】前記複合体を準備する段階は、前記光ファ
イバ素線と前記ジャケット管の間に低屈折率材料を充填
する段階を含む請求項第７項あるいは第８項に記載の希
土類元素添加マルチコア光ファイバの製造方法。 - 【請求項１０】少なくとも１種の希土類元素とＡｌを添
加され、高屈折率（ｎｗ）と外径（Ｄｗ）を有するコ
ア、および前記コアを被覆し、低屈折率（ｎｃ）と肉厚
（ｔ）を有するクラッドより構成される少なくとも３本
の光ファイバ素線と、 前記少なくとも３本の光ファイバ素線を収容するジャケ
ットより構成され、 前記外径（Ｄｗ）と肉厚（ｔ）によって定まる値（１＋
２ｔ／Ｄｗ）が１．１〜２．５の範囲にあり、前記Ａｌ
の添加量が少なくとも１重量％である希土類元素添加マ
ルチコア光ファイバと、 入力した信号光を通過させる第１のアイソレータと、 前記第１のアイソレータから出力される信号光と励起光
源からの励起光を前記光ファイバの入力部に入力させる
第１の光分波器と、 前記光ファイバの出力部から出力される前記励起光と前
記光ファイバ内で増幅された前記信号光を分離する第２
の光分波器と、 前記第２の光分波器から出力される前記増幅された前記
信号光を通過させる第２の光アイソレータより構成され
ることを特徴とする光増幅器。 - 【請求項１１】少なくとも１種の希土類元素とＡｌを添
加され、高屈折率（ｎｗ）と外径（Ｄｗ）を有するコ
ア、および前記コアを被覆し、低屈折率（ｎｃ）と肉厚
（ｔ）を有するクラッドより構成される少なくとも３本
の光ファイバ素線と、 前記少なくとも３本の光ファイバ素線を収容するジャケ
ットより構成され、 前記外径（Ｄｗ）と肉厚（ｔ）によって定まる値（１＋
２ｔ／Ｄｗ）が１．１〜２．５の範囲にあり、前記Ａｌ
の添加量が少なくとも１重量％である希土類元素添加マ
ルチコア光ファイバと、 入力した信号光を通過させる第１のアイソレータと、 前記第１のアイソレータから出力される信号光を前記光
ファイバの入力部に入力し、前記入力部から出力される
励起光を分離する第１の光分波器と、 前記光ファイバの出力部から出力される増幅された前記
信号光を分離し、励起光源からの励起光を前記出力部に
入力する第２の光分波器と、 前記第２の光分波器で分離された前記増幅された前記信
号光を通過させる第２の光アイソレータより構成される
ことを特徴とする光増幅器。 - 【請求項１２】少なくとも１種の希土類元素とＡｌを添
加され、高屈折率（ｎｗ）と外径（Ｄｗ）を有するコ
ア、および前記コアを被覆し、低屈折率（ｎｃ）と肉厚
（ｔ）を有するクラッドより構成される少なくとも３本
の光ファイバ素線と、 前記少なくとも３本の光ファイバ素線を収容するジャケ
ットより構成され、 前記外径（Ｄｗ）と肉厚（ｔ）によって定まる値（１＋
２ｔ／Ｄｗ）が１．１〜２．５の範囲にあり、前記Ａｌ
の添加量が少なくとも１重量％である希土類元素添加マ
ルチコア光ファイバと、 入力した信号光を通過させる第１のアイソレータと、 前記第１のアイソレータから出力される信号光と、励起
光源からの励起光を前記光ファイバの入力部に入力する
第１の光分波器と、 前記光ファイバの出力部から出力される増幅された前記
信号光を分離し、他の励起光源からの励起光を前記出力
部に入力する第２の光分波器と、 前記第２の光分波器で分離された前記増幅された前記信
号光を通過させる第２の光アイソレータより構成される
ことを特徴とする光増幅器。 - 【請求項１３】前記光ファイバの前記入力部および前記
出力部と前記第１および第２の光分波器の間にモードフ
ィールド整合をとるための領域が設けられた、請求項第
１０項より第１２項に記載の光増幅器。
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