JPH0784144A - アクティブ型光ファイバカプラ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型、低コストで大電力信号光の分配を実現
することができるアクティブ型光ファイバカプラ及びそ
の製造方法を提供する。 【構成】 平行に配置された少なくとも２本の光ファイ
バの中央部が互いに融着され、かつ長手方向に延伸さ
れ、中央部から両端側に向かってテーパ形状に広げたア
クティブ型光ファイバカプラにおいて、光ファイバの入
力側から融着延伸部２にかけてはコア内に希土類元素の
添加されていない光ファイバ４−１、４−２を用い、融
着延伸部２から光ファイバの出力側にかけてはクラッド
内に複数のコアを有し、かつ各コア内に希土類元素の添
加された光ファイバ５−１、５−２を用いたことを特徴
としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、大電力の信号光を分配
し、かつ増幅する機能を有するアクティブ型光ファイバ
カプラ及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光産業の発展に伴い、光信号を等
分配したり、多数の光信号を合流したりする機能を有す
る光カプラは、光ファイバ通信、光信号処理、光計測、
光センサ等に汎用的に利用されている。

【０００３】従来、光カプラとしては、光ファイバ型、
光導波路型等が検討されている。図８は光ファイバ型の
光カプラ（以下光ファイバカプラという）の従来例を示
したものである。

【０００４】図８（ａ）は通常の光ファイバ（シングル
モード光ファイバ、あるいはマルチモード光ファイバ）
１５−１、１５−２を用いて構成した２入力２出力の光
ファイバ型カプラ１４の外観図である。

【０００５】この光ファイバカプラ１４は、一方の光フ
ァイバ１５−１の入力端に信号光（光パワーＰｓ）Ｌｓ
を入射させると、出力側の光ファイバ１５−３、１５−
４に、光パワーが等分配された信号光（光パワーＰｓ／
２−α、但しαは過剰損失を示す）Ｌ₀₁、Ｌ₀₂が出力さ
れる。

【０００６】光ファイバカプラ１４は、コア及びクラッ
ドからなる２本の光ファイバを平行に並べて束ね、その
中央部の光ファイバ外周を加熱しつつ長手方向に融着延
伸することにより、光ファイバ両端部から融着延伸部の
中央部に近付くにつれてその外径をテーパ状に細くした
構造を有している。

【０００７】ところが、この構成では分配されたそれぞ
れの信号光が３ｄＢの分岐損失と過剰損失α（吸収及び
散乱損失）とを伴ってしまう。

【０００８】図８（ｂ）は光ファイバカプラの他の従来
例の外観図であり、図８（ａ）に示した光ファイバカプ
ラの分岐損失と過剰損失αとを補う光ファイバカプラと
して提案されたものである。これは、希土類元素を添加
した光ファイバを用いて光ファイバカプラ１６を形成
し、この光ファイバカプラ１６の前段に、図８（ａ）の
光ファイバカプラ１４と同じ通常の光ファイバ、いわゆ
るコアに希土類元素の添加されていない光ファイバを用
いた光ファイバカプラ１４を接続したものである。すな
わち光ファイバカプラ１４の一方の光ファイバ１５−１
の入力端に信号光Ｌｓを入射し、他方の光ファイバ１５
−２の入力端に励起光Ｌｅを入射することにより、希土
類元素を添加した光ファイバ１７−１、１７−２内に信
号光Ｌｓ及び励起光Ｌｅが共に等分配されて伝搬し、希
土類元素を添加した光ファイバ１７−３、１７−４の出
力端から増幅された信号光Ｌ₀₁、Ｌ₀₂が得られる。この
場合の増幅の度合いは、希土類元素添加光ファイバを用
いた光ファイバカプラ１６内の希土類元素の添加濃度、
光ファイバカプラの長さ、励起光Ｌｅの光パワー等に依
存する。

【０００９】ここで、同図（ｂ）を参照して希土類添加
光ファイバを用いた光ファイバカプラ１６の入力側光フ
ァイバ１７−１及び１７−２にそれぞれ直接信号光Ｌｓ
及び励起光Ｌｅを入力せずに、通常の光ファイバを用い
た光ファイバカプラ１４を介して信号光Ｌｓ及び励起光
Ｌｅを入射するのは、次のような理由による。

【００１０】光ファイバカプラ１６の入力側光ファイバ
１７−１に信号光Ｌｓを直接入射すると、この部分には
励起光Ｌｅが伝搬していないため、信号光Ｌｓは、融着
延伸部１６ａを通過する直前から励起光Ｌｅがミキシン
グされるまでの間に、希土類元素によって著しい減衰を
伴なう。すなわち、信号光Ｌｓの無駄な減衰を生じさせ
ることになる。また、光ファイバ１７−２の入力端に励
起光Ｌｅを直接入射すると、融着延伸部１６ａまでの領
域では信号光Ｌｓが伝搬していないため、励起光Ｌｅは
希土類元素によって吸収を伴い、信号光Ｌｓへエネルギ
ー変換されない。すなわち、励起光Ｌｅのむだな減衰を
生じさせてしまうことになる。

【００１１】そこで、信号光Ｌｓ及び励起光Ｌｅのむだ
な減衰を阻止すると共に、励起光Ｌｅの信号光Ｌｓへの
エネルギー変換効率を高めるために、希土類元素添加光
ファイバを用いた光ファイバカプラ１６の前に、通常の
光ファイバを用いた光ファイバカプラ１４を接続するこ
とにより、信号光Ｌｓ及び励起光Ｌｅを適度に混合した
後光ファイバカプラ１６に入射されるので、減衰が低減
されエネルギー変換効率が向上する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光ファイバカプラには次のような問題点があった。

【００１３】（１）図８（ａ）に示した光ファイバカプ
ラでは、分配されたそれぞれの信号光は３ｄＢの分岐損
失と過剰損失αとを伴う。従って、Ｎ入力Ｎ出力、ある
いはＮ入力Ｍ出力（Ｎ、Ｍは整数）の分配を実現しよう
とする場合、Ｎ、Ｍの値を大きくとることが難しい。

【００１４】（２）図８（ｂ）の光ファイバカプラで
は、光ファイバカプラ全体の長さが長くなり全体のサイ
ズが大きくなってしまう。また、前段の光ファイバカプ
ラ１４における過剰損失αにより、信号光Ｌｓ及び励起
光Ｌｅの減衰を伴うため、増幅された信号光Ｌ₀₁、Ｌ₀₂
の光パワーはあまり大きな値とならない。さらに光ファ
イバカプラを余分に設けるので、コストを安くすること
が難しい。また、光ファイバカプラの帯域幅特性は、２
つの光ファイバカプラ１４、１６をカスケードに接続し
ているので、その分だけ狭くなる。さらに最も大きな問
題点は、光ファイバカプラの入出力特性の直線性が悪い
ため、大電力の信号光が光ファイバ１５−１に入射され
た場合には増幅特性が飽和し、光ファイバ１７−３、１
７−４から取り出される信号光Ｌ₀₁、Ｌ₀₂も飽和してし
まうことである。

【００１５】この原因は、 １）励起光Ｌｅのパワーが減衰し、光ファイバ１７−１
〜１７−４内に十分な光パワーが供給されていないこ
と、 ２）光ファイバ１７−１〜１７−４内への励起光Ｌｅの
閉じ込め効率が低いこと、 ３）光ファイバ１７−１〜１７−４のコア内への希土類
元素の添加量を多くすることができないこと（これは、
希土類元素を多く添加すると希土類元素が粒状になって
含有したり、非常に接近しあって含有したりするため、
濃度消光を生じさせ、ゲイン効率を低下させるためであ
る。）等に起因している。

【００１６】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、小型、低コストで大電力信号光の分配を実現するこ
とができるアクティブ型光ファイバカプラ及びその製造
方法を提供することにある。

【００１７】

【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、平行に配置された少なくとも２本の光ファ
イバの中央部が互いに融着され、かつ長手方向に延伸さ
れ、中央部から両端側に向かってテーパ形状に広げたア
クティブ型光ファイバカプラにおいて、光ファイバの入
力側から融着延伸部にかけてはコア内に希土類元素の添
加されていない光ファイバを用い、融着延伸部から光フ
ァイバの出力側にかけてはクラッド内に複数のコアを有
し、かつ各コア内に希土類元素の添加された光ファイバ
を用いたものである。

【００１８】本発明の光ファイバカプラは、希土類元素
の添加された光ファイバが融着延伸部の中にその一部分
が含まれていてもよい。

【００１９】本発明の光ファイバカプラは、希土類元素
の添加された光ファイバの比屈折率差と希土類元素の添
加されていない光ファイバの比屈折率差とが異なるよう
にしてもよい。

【００２０】本発明の光ファイバカプラは、入力側の一
方の光ファイバの中に信号光を入射し、他方の光ファイ
バの中に励起光を入射するようにしてもよい。

【００２１】本発明の光ファイバカプラは、希土類元素
としてＥｒ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｐｒ、Ｔｍ、Ｓｍ、Ｃｅ、Ｈ
ｏ、Ｅｕの中から少なくとも１種類含んだものを用いて
よい。

【００２２】本発明の光ファイバカプラは、平行に配置
された少なくとも２本の光ファイバのうち少なくとも一
つはその構造パラメータが異なっていてもよい。

【００２３】本発明の光ファイバカプラは、平行に配置
された少なくとも２本の光ファイバのうち少なくとも一
つはコア内の希土類元素の添加量が異なるようにしても
よい。

【００２４】本発明は、コア内に希土類元素の添加され
ていない光ファイバの端面と、クラッド内に複数のコア
を有し、かつ各コア内に希土類元素の添加された光ファ
イバの端面とを融着接続したものを少なくとも２本用意
し、各融着接続部の位置を揃えて平行に接して配置し、
この平行に配置された光ファイバの融着接続部の位置よ
りもわずかに前方付近の希土類元素を含まない光ファイ
バを融着しながら延伸し、中央部から両端側に向かって
広がるテーパ形状に光ファイバを加工したものである。

【００２５】

【作用】上記構成によれば、クラッド内に複数のコアを
有し、かつ各コア内に希土類元素の添加された光ファイ
バの中を伝搬する励起光は、伝搬するにつれてコア内へ
の光パワー閉じ込めが強くなるので、効率良くエネルギ
ー変換され、結果的に大電力増幅された信号光がそれぞ
れ出力端へ等分配される。しかも通常の光ファイバカプ
ラと希土類元素を添加した光ファイバカプラとを接続し
た従来のものに比較して、光ファイバカプラ全体の大き
さが半分になり、小型化することができる。さらに不要
な伝搬損失がないので、分配された信号光の光パワーを
大きくとることができる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。

【００２７】図１は本発明のアクティブ型光ファイバカ
プラの一実施例の概略図であり、２入力２出力の光ファ
イバカプラについて示してある。

【００２８】この光ファイバカプラ１は、コアに希土類
元素の添加されていない通常の光ファイバ４−１、４−
２を用いたテーパファイバ部４と、クラッド内に複数の
コアを有し、かつ各コア内に希土類元素の添加された光
ファイバ（以下、この光ファイバを希土類元素添加マル
チコアファイバと呼称する）５−１、５−２を用いたテ
ーパファイバ部５とからなっている。

【００２９】テーパファイバ部４、５は、光ファイバ４
−１、４−２と光ファイバ５−１、５−２とが融着さ
れ、かつ、長手方向に延伸されて形成された融着延伸部
２を有している。融着延伸部２と、両テーパファイバ部
４、５のテーパ部とで延伸テーパ部３が形成されてい
る。

【００３０】延伸テーパ部３の入力側にはコアに希土類
元素の添加されていない光ファイバ４−１、４−２が接
続され、延伸テーパ部３の出力側には希土類元素添加マ
ルチコアファイバ５−１、５−２が接続されている。

【００３１】このような構成にすることにより、光ファ
イバ４−１及び４−２内にそれぞれ入射した信号光Ｌｓ
及び励起光Ｌｅは光ファイバ４−１及び４−２のコア内
をそれぞれ伝搬し、延伸テーパ部３の入力側及び融着延
伸部２内を伝搬することによって２等分され、延伸テー
パ部３の出力側の希土類元素添加マルチコアファイバ５
−１、５−２に分配されてそれぞれを伝搬するようにな
っている。

【００３２】そして励起光Ｌｅは希土類元素に吸収され
ることにより、エネルギー準位が持ち上げられ、反転分
布状態を形成し、信号光Ｌｓを増幅する。

【００３３】ここで、希土類元素添加マルチコアファイ
バ５−１、５−２を用いたテーパファイバ部５内を伝搬
する励起光Ｌｅは、伝搬するにつれてコア内への光パワ
ーの閉込めが強くなるので、効率よくエネルギー変換さ
れ、結果的に大電力増幅された信号光Ｌ₀₁、Ｌ₀₂が希土
類元素添加マルチコアファイバ５−１、５−２が出力端
からそれぞれ出力される。

【００３４】この構成は、テーパファイバ部５内を伝搬
する励起光Ｌｅ及び信号光Ｌｓの入力側への反射がほと
んどないという特徴を有している。なぜならば、反射光
が延伸テーパ部３内を進行しようとしても全反射角度が
大きくなるため、放射モードになって外部へ放出され、
ほとんど減衰してしまうためである。このように延伸テ
ーパ部３の出力側に希土類元素添加マルチコアファイバ
５−１、５−２を用いたテーパファイバ部５を用いる理
由は、希土類元素添加マルチコアファイバ５−１、５−
２の比屈折率差Δ₁ を、希土類元素の添加されていない
通常の光ファイバ４−１、４−２の比屈折率差Δ₂ より
も大きくして高利得特性を実現するようにしてあるため
である。

【００３５】比屈折率差Δ₁ と比屈折率差Δ₂ とが異な
っていると、比屈折率差Δ₁ と比屈折率差Δ₂ とを有す
る２種類の光ファイバの接続点での反射が必ず発生す
る。ところが、接続点が延伸テーパ部３の中に含まれて
いると、上述した理由により反射光は減衰してしまう。
その逆に上述した接続点が延伸テーパ部３の中ではない
ところ、例えば延伸されていない部分の出力端側であっ
たりすると、そこから発生した反射光はほとんど減衰し
ないで入力側に戻ってきて、入力側に設けられた半導体
レーザのような光源（図示せず）を不安定にするという
問題を引起こす。

【００３６】本実施例の構成は、図８（ｂ）に示した従
来例のように通常の光ファイバを用いた光ファイバカプ
ラを用いなくてよいため、サイズを１／２にすることが
できる。また不要な伝搬損失（光ファイバカプラでの伝
搬損失）がないので、分配された信号光Ｌｓの光パワー
Ｐｓを大きくすることができる。光ファイバ４−１、４
−２、５−１、５−２の材質としては、石英系、リン酸
塩系、フッ化物系等のガラスを用いることができ、その
コア内にはＧｅ、Ｐ、Ａｌ、Ｂ、Ｆ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｎ
ｂ、Ｔａ、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、Ｚｒ等の屈折率制御用添加
物が少なくとも１種類含まれていればよい。希土類元素
添加マルチコアファイバ５−１、５−２のコア内に添加
する希土類元素としては、Ｅｒ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｐｒ、Ｔ
ｍ、Ｓｍ、Ｃｅ、Ｈｏ、Ｅｕ等の中から少なくとも１種
類含んだものを用いることができる。このように種々の
希土類元素を用いることができるので、種々の波長帯で
のアクティブ型光ファイバカプラを実現することができ
る。例えばＮｄやＰｒを用いれば１．３μｍ帯を、Ｅｒ
を用いれば１．５μｍ帯を、さらに、両元素を用いれば
１．３μｍ帯及び１．５μｍ帯の共通増幅を実現するこ
とができる。

【００３７】また、希土類元素の添加量は信号光の増幅
度に依存してくるため、濃度消光が大きくならない範囲
で、できる限り多い方が好ましい。本実施例の光ファイ
バカプラ１に用いられる希土類元素添加マルチコアファ
イバ５−１、５−２は、例えば図２に示すようなクラッ
ド２２内に希土類元素を添加したコア２１を２１本含ん
だ構造を有している。但し、コアの数はこれに限定され
るものではない。前述したように、増幅度を高めるため
に、コア２１とクラッド２２との比屈折率差Δ₁ は、約
０．５％〜５％の範囲から選ばれる。ちなみに希土類元
素の添加されていない通常の光ファイバ４−１、４−２
と光ファイバとの比屈折率差Δ₂ は約０．２％〜０．４
％の範囲である。このように、比屈折率差Δ₁ と比屈折
率差Δ₂とはその範囲が異なっているのが分かる。

【００３８】さらに、本実施例における希土類元素添加
マルチコアファイバ５−１、５−２は図２に示したよう
なマルチコアファイバに限定されるものではない。例え
ば、コアの数量は２本以上のもの、コア径も約０．１μ
ｍ〜数μｍ、コア形状は円形、楕円形、多角形等でもよ
い。また、コア集団の外周、あるいはコア間に低屈折率
層を設けた構造でもよい。

【００３９】図３は本発明のアクティブ型光ファイバカ
プラの他の実施例の概略図を示す図である。

【００４０】本実施例の光ファイバカプラも２入力２出
力型である。図１に示した実施例と同様に延伸テーパ部
３の入力側にはコアに希土類元素の添加されていない光
ファイバ４−１、４−２で構成され、延伸テーパ部３ａ
の出力側には希土類元素添加マルチコアファイバ５−
１、５−２が接続されている。しかし、図１に示した光
ファイバカプラと異なる点は、融着延伸部２ａの大部分
がコアに希土類元素の添加されていない光ファイバ４−
１、４−２が含まれているが、その一部には希土類元素
添加マルチコアファイバ５−１、５−２も含まれている
点である。

【００４１】このように融着延伸部２ａに希土類元素添
加マルチコアファイバ５−１、５−２が含まれると、こ
の融着延伸部２ａ内での信号光は若干の損失を伴うが、
それは極めてわずかな値であり、それよりも比屈折率差
Δ₁ と比屈折率差Δ₂ とを有する２種類の光ファイバの
接続点が融着延伸の際に加熱されつつ延伸されるので、
接続点付近の希土類元素添加マルチコアファイバ５−
１、５−２の比屈折率差Δ₁ が加熱により低下し、比屈
折率差Δ₂ に接近するので、ここでの反射光の光量を低
減することができる。またそれぞれの光ファイバの径が
小さい領域に接続点が存在するので、２種類の光ファイ
バを結合することが容易となる。

【００４２】図４は本発明のアクティブ型光ファイバカ
プラの製造方法を示す図である。尚、２入力２出力型の
光ファイバカプラの場合で説明する。

【００４３】まず、同図（ａ）に示すように、コア内に
希土類元素の添加されていない、いわゆる通常の光ファ
イバ６と、コア内に希土類元素の添加されている希土類
元素添加マルチコアファイバ７（ここでは便宜上、コア
の数を４本としてある）を用意し、上述した２つの光フ
ァイバ６、７の端面同志を対向させて突合わせる。

【００４４】ついで、同図（ｂ）に示すように、光ファ
イバ６、７の端面同志を突合わせた部分をアーク放電を
利用したアーク融着装置１８により融着接続し、通常の
光ファイバ６と希土類元素添加マルチコアファイバ７と
を一体化した光ファイバを形成する。

【００４５】次に同図（ｃ）に示すように、通常の光フ
ァイバ６−１（６−２）と希土類元素添加マルチコアフ
ァイバ７−１（７−２）との一体化光ファイバを２本平
行に接して並べる。そして並置した２本の光ファイバ束
の外側に加熱源（この場合には火炎９を発するバーナを
用いているが、それ以外にアーク融着装置等を用いても
よい）８を設置する。この加熱源８は融着接続面１９か
ら通常の光ファイバ６−１、６−２側に距離Ｌだけ離れ
た位置に設置する。この距離Ｌの値は数ｍｍから数十ｍ
ｍの範囲から選ばれる。距離Ｌの値が大きい場合には、
図１に示した光ファイバカプラ１をつくることができ、
逆に距離Ｌの値が小さい場合には図２に示した光ファイ
バカプラをつくることができる。

【００４６】次に加熱源８のバーナに火炎を発生させ、
光ファイバ束を加熱、溶融しつつ、光ファイバ束を矢印
Ｐ₁ 及びＰ₂ （あるいは矢印Ｐ₁ 方向のみか、矢印Ｐ₂
方向のみ）方向に延伸する。

【００４７】同図（ｄ）に示すように、光ファイバ束の
中央部から両端部に向かってテーパ形状に加工すること
によりアクティブ型光ファイバカプラ１が得られる。

【００４８】図５は本発明のアクティブ型光ファイバカ
プラのさらに他の実施例の概略図を示す図である。

【００４９】これは３入力３出力型の光ファイバカプラ
の例であり、コアに希土類元素の添加されていない通常
の光ファイバ４−１、４−２、４−３と、コアに希土類
元素の添加された希土類添加マルチコアファイバ５−
１、５−２、５−３とを用い、図４に示した方法でそれ
ぞれ融着接続した後、３本の光ファイバを束にしてその
中央部付近を加熱源により加熱しながら融着延伸して形
成したものである。

【００５０】信号光Ｌｓは２本の入力光ファイバ（例え
ば光ファイバ４−１、４−２）内へ入射させ、励起光Ｌ
ｅは残りの入力光ファイバの中のいずれか１本、例えば
光ファイバ４−３へ入射させる。その結果、出力光ファ
イバ５−１、５−２、５−３にはそれぞれ増幅された信
号光Ｌ₀₁、Ｌ₀₂、Ｌ₀₃が出力される。このような構成を
有するので、等分配の信号光を出力させることもでき、
光ファイバ４−１と光ファイバ５−１、光ファイバ４−
２と光ファイバ５−２、光ファイバ４−３と光ファイバ
５−３の構造パラメータ（例えばコア径、クラッド径、
コアとクラッドとの比屈折率差等）を異ならせれば、非
対称となって波長依存性が緩和され、広帯域な光ファイ
バカプラを実現することができる。

【００５１】また、光ファイバ５−１、５−２、５−３
のコア内の希土類元素添加量を異ならせることにより増
幅度が異なり、平置された光ファイバ５−１、５−２、
５−３の出力端から異なった光パワーの信号光Ｌ₀₁、Ｌ
₀₂、Ｌ₀₃を出力させることができる。すなわち、分配比
を希土類元素の添加量によって制御することができる。
これは光タップ型システム用の光タップ回路として用い
る場合に好適となる。

【００５２】図６は図５に示したアクティブ型光ファイ
バカプラの変形例を示す概略図である。

【００５３】図５に示した光ファイバカプラと同様に、
コアに希土類元素が添加されていない光ファイバ４−
１、４−２、４−３と、コアに希土類元素が添加された
光ファイバ５−１、５−２、５−３とを融着接続した
後、３本の光ファイバを束にしてその中央部付近を加熱
源により加熱しながら融着延伸して形成したものであ
る。図５に示した光ファイバカプラと異なる点は、融着
延伸部２ｃの大部分はコアに希土類元素の添加されてい
ない光ファイバ４−１、４−２、４−３で形成されてい
るものの、その一部には希土類元素添加マルチコアファ
イバ５−１、５−２、５−３が含まれている点である。
その理由は図３に示した光ファイバカプラの場合と同様
である。

【００５４】図７は本発明のアクティブ型光ファイバカ
プラのさらに他の変形例を示す図である。

【００５５】これは２入力４出力型の光ファイバカプラ
であり、図１に示した光ファイバカプラ１の両出力端
に、コア内に希土類元素の添加された光ファイバ５−３
〜５−１０を用いて構成した光ファイバカプラ２０−
１、２０−２を接続したものである。

【００５６】入力光ファイバ４−１の入力端に信号光Ｌ
ｓを入射させ、入力光ファイバ４−２の入力端に励起光
Ｌｅを入射させるようにしたものである。信号光Ｌｓ及
び励起光Ｌｅはアクティブ型光ファイバカプラ１でそれ
ぞれ分配され、そして励起光Ｌｅは信号光Ｌｓに効率よ
くエネルギー変換され、光ファイバ５−１、５−２の出
力端にはそれぞれ増幅された信号光と残りの励起光とが
得られる。この光ファイバ５−１、５−２の後には、マ
ルチコアまたはシングルコアの希土類元素添加光ファイ
バ５−３〜５−１０を用いた光ファイバカプラ２０−
１、２０−２が接続されているので、これらの光ファイ
バカプラ２０−１、２０−２でさらに信号光Ｌｓの分配
と増幅とが行われ、出力光ファイバ５−７〜５−１０に
はそれぞれさらに増幅された信号光が出力される。

【００５７】従って図７に示した光ファイバカプラの組
合わせをさらに多段にすれば２入力Ｎ出力（Ｎ≧４）の
光ファイバカプラを実現することができることはいうま
でもない。

【００５８】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。

【００５９】クラッド内に複数のコアを有し、かつ各コ
ア内に希土類元素の添加された光ファイバの中を伝搬す
る励起光は、伝搬するにつれてコア内への光パワー閉じ
込めが強くなるので、効率良くエネルギー変換され、結
果的に大電力増幅された信号光がそれぞれ出力端へ等分
配される。しかも通常の光ファイバカプラを用いなくて
よいので、光ファイバカプラ全体の大きさが半分にな
り、小型化、低コスト化することができる。さらに不要
な伝搬損失がないので、分配された信号光の光パワーを
大きくとることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアクティブ型光ファイバカプラの一実
施例の概略図である。

【図２】図１に示したアクティブ型光ファイバカプラに
用いられる光ファイバの構造図である。

【図３】本発明のアクティブ型光ファイバカプラの他の
実施例の概略図を示す図である。

【図４】本発明のアクティブ型光ファイバカプラの製造
方法を示す図である。

【図５】本発明のアクティブ型光ファイバカプラのさら
に他の実施例の概略図を示す図である。

【図６】図５に示したアクティブ型光ファイバカプラの
変形例を示す概略図である。

【図７】本発明のアクティブ型光ファイバカプラのさら
に他の変形例を示す図である。

【図８】（ａ）は通常の光ファイバを用いて構成した２
入力２出力の光ファイバ型カプラの外観図であり、
（ｂ）は光ファイバカプラの他の従来例の外観図であ
る。

【符号の説明】

２ 融着延伸部 ４−１、４−２ （コア内に希土類元素の添加されてい
ない）光ファイバ ５−１、５−２ （クラッド内に複数のコアを有し、か
つ各コア内に希土類元素の添加された）光ファイバ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平行に配置された少なくとも２本の光フ
   ァイバの中央部が互いに融着され、かつ長手方向に延伸
   され、中央部から両端側に向かってテーパ形状に広げた
   アクティブ型光ファイバカプラにおいて、上記光ファイ
   バの入力側から融着延伸部にかけてはコア内に希土類元
   素の添加されていない光ファイバを用い、融着延伸部か
   ら光ファイバの出力側にかけてはクラッド内に複数のコ
   アを有し、かつ該各コア内に希土類元素の添加された光
   ファイバを用いたことを特徴とするアクティブ型光ファ
   イバカプラ。
2. 【請求項２】 前記希土類元素の添加された光ファイバ
   は融着延伸部の中にその一部分が含まれていることを特
   徴とする請求項１記載のアクティブ型光ファイバカプ
   ラ。
3. 【請求項３】 前記希土類元素の添加された光ファイバ
   の比屈折率差と前記希土類元素の添加されていない光フ
   ァイバの比屈折率差とが異なるようにしたことを特徴と
   する請求項１又は請求項２記載のアクティブ型光ファイ
   バカプラ。
4. 【請求項４】 前記入力側の一方の光ファイバの中に信
   号光を入射し、他方の光ファイバの中に励起光を入射す
   るようにしたことを特徴とする請求項１から請求項３の
   いずれか一項記載のアクティブ型光ファイバカプラ。
5. 【請求項５】 前記希土類元素としてＥｒ、Ｎｄ、Ｙ
   ｂ、Ｐｒ、Ｔｍ、Ｓｍ、Ｃｅ、Ｈｏ、Ｅｕの中から少な
   くとも１種類含んだものを用いたことを特徴とする請求
   項１から請求項３のいずれか一項記載のアクティブ型光
   ファイバカプラ。
6. 【請求項６】 前記平行に配置された少なくとも２本の
   光ファイバのうち少なくとも一つはその構造パラメータ
   が異なっていることを特徴とする請求項１から請求項３
   のいずれか一項記載のアクティブ型光ファイバカプラ。
7. 【請求項７】 前記平行に配置された少なくとも２本の
   光ファイバのうち少なくとも一つはコア内の希土類元素
   の添加量が異なるようにしたことを特徴とする請求項１
   から請求項３のいずれか一項記載のアクティブ型光ファ
   イバカプラ。
8. 【請求項８】 コア内に希土類元素の添加されていない
   光ファイバの端面と、クラッド内に複数のコアを有し、
   かつ該各コア内に希土類元素の添加された光ファイバの
   端面とを融着接続したものを少なくとも２本用意し、各
   融着接続部の位置を揃えて平行に接して配置し、この平
   行に配置された光ファイバの融着接続部の位置よりもわ
   ずかに前方付近の希土類元素を含まない光ファイバを融
   着しながら延伸し、中央部から両端側に向かって広がる
   テーパ形状に光ファイバを加工したことを特徴とするア
   クティブ型光ファイバカプラの製造方法。