JPH09265021A - マルチコアファイバ、これを用いた光増幅器、この光増幅器を用いた光増幅中継装置及び光増幅分配装置 - Google Patents
マルチコアファイバ、これを用いた光増幅器、この光増幅器を用いた光増幅中継装置及び光増幅分配装置Info
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- JPH09265021A JPH09265021A JP8074793A JP7479396A JPH09265021A JP H09265021 A JPH09265021 A JP H09265021A JP 8074793 A JP8074793 A JP 8074793A JP 7479396 A JP7479396 A JP 7479396A JP H09265021 A JPH09265021 A JP H09265021A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ４０ｄＢ前後の高利得域においては、利得の
波長特性の平坦性が満足できる値にならない。 【解決手段】 コア１ｇに対し、その周囲にコア１ａ〜
１ｆが配設される。コア１ａ〜１ｇの各々には希土類元
素及びＡｌが共添加されており、その各々には屈折率ｎ
P のプライマリークラッド層２が被覆されている。この
ような構成のロッドは束ねた状態にして、屈折率ｎ
C （ｎC ＞ｎP ）のセカンダリクラッド層３の中心部に
配設される。コア１ｇは屈折率ｎWC、コア１ａ〜１ｆは
屈折率ｎWOを有するが、両者はｎWO＞ｎWCの関係にあ
る。この構成により、コア１ｇを伝搬するパワーが低く
なり、他のコア１ａ〜１ｆとのパワーバランスが取れる
ようになる結果、波長の平坦性が向上する。
波長特性の平坦性が満足できる値にならない。 【解決手段】 コア１ｇに対し、その周囲にコア１ａ〜
１ｆが配設される。コア１ａ〜１ｇの各々には希土類元
素及びＡｌが共添加されており、その各々には屈折率ｎ
P のプライマリークラッド層２が被覆されている。この
ような構成のロッドは束ねた状態にして、屈折率ｎ
C （ｎC ＞ｎP ）のセカンダリクラッド層３の中心部に
配設される。コア１ｇは屈折率ｎWC、コア１ａ〜１ｆは
屈折率ｎWOを有するが、両者はｎWO＞ｎWCの関係にあ
る。この構成により、コア１ｇを伝搬するパワーが低く
なり、他のコア１ａ〜１ｆとのパワーバランスが取れる
ようになる結果、波長の平坦性が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、利得の波長特性の
平坦性が要求されるマルチコアファイバ、これを用いた
光増幅器、この光増幅器を用いた光増幅中継装置及び光
増幅分配装置に関するものである。
平坦性が要求されるマルチコアファイバ、これを用いた
光増幅器、この光増幅器を用いた光増幅中継装置及び光
増幅分配装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ファイバのコア内にＥｒ（エル
ビウム）、Ｐｒ（プラセオジム）、Ｎｄ（ネオジム）等
の希土類元素を添加した光ファイバ増幅器が実用レベル
に達するようになってきた。特に、Ｅｒを添加した光フ
ァイバ増幅器は、１．５５μｍ帯において高利得、高飽
和出力を有することから、種々のシステムへの適用が考
えられている。その中でも１．５３μｍから１．５６μ
ｍ波長帯の信号光を数波以上用いた波長多重伝送による
高速、大容量、長距離伝送や光ＣＡＴＶ（CableTelevis
ion）システムへの適用が注目されている。このような
システムへのＥｒ添加光ファイバ増幅器の適用に対して
は、光Ｓ／Ｎ特性やクロストーク特性の劣化を抑えるた
めに、上記使用波長帯におけるＥｒ添加光ファイバ増幅
器の利得が平坦であることが重要である。
ビウム）、Ｐｒ（プラセオジム）、Ｎｄ（ネオジム）等
の希土類元素を添加した光ファイバ増幅器が実用レベル
に達するようになってきた。特に、Ｅｒを添加した光フ
ァイバ増幅器は、１．５５μｍ帯において高利得、高飽
和出力を有することから、種々のシステムへの適用が考
えられている。その中でも１．５３μｍから１．５６μ
ｍ波長帯の信号光を数波以上用いた波長多重伝送による
高速、大容量、長距離伝送や光ＣＡＴＶ（CableTelevis
ion）システムへの適用が注目されている。このような
システムへのＥｒ添加光ファイバ増幅器の適用に対して
は、光Ｓ／Ｎ特性やクロストーク特性の劣化を抑えるた
めに、上記使用波長帯におけるＥｒ添加光ファイバ増幅
器の利得が平坦であることが重要である。
【０００３】このような高利得及び平坦化を達成するた
めに、本発明者らは先に図１６に示すようなＥｒ添加マ
ルチコアファイバ、及びこのＥｒ添加マルチコアファイ
バを用いた図１７に示すような光増幅器を提案してい
る。まず、用いられるＥｒ添加マルチコアファイバ３７
は、図１６に示すように、プライマリークラッド層３２
の中に希土類元素（例えばＥｒ）と、Ａｌ（アルミニウ
ム）を共添加したコア３１-1〜３１-7を備えたガラスロ
ッド３４を複数本（図では７本）を集合し、更に、これ
らガラスロッド３４の周囲をクラッド３３で覆った構造
にしたものである。このような光ファイバを用いること
により、高利得化及び利得の波長特性の平坦化を達成す
ることができる。
めに、本発明者らは先に図１６に示すようなＥｒ添加マ
ルチコアファイバ、及びこのＥｒ添加マルチコアファイ
バを用いた図１７に示すような光増幅器を提案してい
る。まず、用いられるＥｒ添加マルチコアファイバ３７
は、図１６に示すように、プライマリークラッド層３２
の中に希土類元素（例えばＥｒ）と、Ａｌ（アルミニウ
ム）を共添加したコア３１-1〜３１-7を備えたガラスロ
ッド３４を複数本（図では７本）を集合し、更に、これ
らガラスロッド３４の周囲をクラッド３３で覆った構造
にしたものである。このような光ファイバを用いること
により、高利得化及び利得の波長特性の平坦化を達成す
ることができる。
【０００４】この達成については、２つの理由をあげる
ことができる。まず、第１の理由は、Ｅｒ添加マルチコ
アファイバはＡｌの添加濃度が従来のようなコアが１つ
のＥｒ添加ファイバに対して十分に多くできることであ
る。第２の理由は、従来の光ファイバでコア内の励起光
のパワーを低くしていった場合、波長１．５３５μｍ付
近の利得のピークが減少し、徐々に平坦な利得−波長特
性になり、更にパワーを低くするに従って波長１．５３
μｍ側の短波長域の利得が下がり、１．５６μｍ側の長
波長域の利得が上がる、いわゆる短波長から長波長に向
けて右上がりの利得−波長特性になるため、励起光を低
くしていくと利得が非常に低くなり、光増幅器として使
えないことがわかっていたが、このＥｒ添加マルチコア
ファイバは逆にこの原理を積極的に利用するようにした
からである。すなわち、図示のように、Ｅｒが添加され
た各々のコア３１-1〜３１-7内に励起光と信号光がほぼ
均等に伝搬するように各々のコア径Ｄとコア間隔ｄを最
適化すれば、コア３１-1〜３１-7の各々の内部を伝搬し
ていった信号光の増幅利得は低くなるものの、その波長
特性はほぼ平坦になり、所望の長さを伝搬して行った後
ではコア３１-1〜３１-7の各々の内部で増幅された信号
が重畳されることになり、且つその利得の波長特性がほ
ぼ平坦になることを利用している。
ことができる。まず、第１の理由は、Ｅｒ添加マルチコ
アファイバはＡｌの添加濃度が従来のようなコアが１つ
のＥｒ添加ファイバに対して十分に多くできることであ
る。第２の理由は、従来の光ファイバでコア内の励起光
のパワーを低くしていった場合、波長１．５３５μｍ付
近の利得のピークが減少し、徐々に平坦な利得−波長特
性になり、更にパワーを低くするに従って波長１．５３
μｍ側の短波長域の利得が下がり、１．５６μｍ側の長
波長域の利得が上がる、いわゆる短波長から長波長に向
けて右上がりの利得−波長特性になるため、励起光を低
くしていくと利得が非常に低くなり、光増幅器として使
えないことがわかっていたが、このＥｒ添加マルチコア
ファイバは逆にこの原理を積極的に利用するようにした
からである。すなわち、図示のように、Ｅｒが添加され
た各々のコア３１-1〜３１-7内に励起光と信号光がほぼ
均等に伝搬するように各々のコア径Ｄとコア間隔ｄを最
適化すれば、コア３１-1〜３１-7の各々の内部を伝搬し
ていった信号光の増幅利得は低くなるものの、その波長
特性はほぼ平坦になり、所望の長さを伝搬して行った後
ではコア３１-1〜３１-7の各々の内部で増幅された信号
が重畳されることになり、且つその利得の波長特性がほ
ぼ平坦になることを利用している。
【０００５】次に、上記した原理による図１７の光増幅
器の構成、及びこれに対する利得の波長特性を評価した
結果について説明する。Ｅｒ添加マルチコアファイバ３
７にはコア間隔ｄが１．３μｍ、各々のコア径が約２μ
ｍ、クラッド径が１２５μｍ、コアとクラッドとの比屈
折率差Δが１．４５％、モードフィールド径が約８．８
μｍ、各々のコア内のＥｒとＡｌの添加量が４００ｐｐ
ｍと８５００ｐｐｍ、ファイバ長が約４５ｍのものを用
いた。このＥｒ添加マルチコアファイバ３７の両端には
光が逆方向に伝搬するのを防止するためのアイソレータ
３５ａ，３５ｂが接続され、この各々の内側にはＷＤＭ
（波長分割多重：Wavelength Division Multiplexing）
カプラ３６ａ，３６ｂが設けられている。アイソレータ
３５ａには信号光Ｓ1 が入力され、アイソレータ３５ｂ
から増幅された信号光Ｓ2 が出力される。
器の構成、及びこれに対する利得の波長特性を評価した
結果について説明する。Ｅｒ添加マルチコアファイバ３
７にはコア間隔ｄが１．３μｍ、各々のコア径が約２μ
ｍ、クラッド径が１２５μｍ、コアとクラッドとの比屈
折率差Δが１．４５％、モードフィールド径が約８．８
μｍ、各々のコア内のＥｒとＡｌの添加量が４００ｐｐ
ｍと８５００ｐｐｍ、ファイバ長が約４５ｍのものを用
いた。このＥｒ添加マルチコアファイバ３７の両端には
光が逆方向に伝搬するのを防止するためのアイソレータ
３５ａ，３５ｂが接続され、この各々の内側にはＷＤＭ
（波長分割多重：Wavelength Division Multiplexing）
カプラ３６ａ，３６ｂが設けられている。アイソレータ
３５ａには信号光Ｓ1 が入力され、アイソレータ３５ｂ
から増幅された信号光Ｓ2 が出力される。
【０００６】このＷＤＭカプラ３６ａ，３６ｂの各々に
は、励起用半導体レーザ３８ａ，３８ｂに接続された光
ファイバ３９ａ，３９ｂが結合され、励起用半導体レー
ザ３８ａ，３８ｂで生成された励起光４０ａ，４０ｂが
Ｅｒ添加マルチコアファイバ３７に伝搬できるように構
成されている。アイソレータ３５ａを経由して信号光Ｓ
1 が入光されているとき、励起用半導体レーザ３８ａで
短い波長のレーザ光を生成し、このレーザ光をＷＤＭカ
プラ３６ａを介してＥｒ添加マルチコアファイバ３７に
入射させると、イオンのあるエネルギー準位が励起さ
れ、誘導放出による増幅作用が生じる。増幅された光信
号Ｓ2 はＥｒ添加マルチコアファイバ３７からアイソレ
ータ３５ｂを通して外部へ出力される。同様に、励起用
半導体レーザ３８ｂで生成されたレーザ光は、Ｅｒ添加
マルチコアファイバ３７に対して後方向から入射され、
上記した原理で光増幅を行う。ここでは、前後から励起
光を付与しているが、前又は後のいずれか一方でもよ
い。
は、励起用半導体レーザ３８ａ，３８ｂに接続された光
ファイバ３９ａ，３９ｂが結合され、励起用半導体レー
ザ３８ａ，３８ｂで生成された励起光４０ａ，４０ｂが
Ｅｒ添加マルチコアファイバ３７に伝搬できるように構
成されている。アイソレータ３５ａを経由して信号光Ｓ
1 が入光されているとき、励起用半導体レーザ３８ａで
短い波長のレーザ光を生成し、このレーザ光をＷＤＭカ
プラ３６ａを介してＥｒ添加マルチコアファイバ３７に
入射させると、イオンのあるエネルギー準位が励起さ
れ、誘導放出による増幅作用が生じる。増幅された光信
号Ｓ2 はＥｒ添加マルチコアファイバ３７からアイソレ
ータ３５ｂを通して外部へ出力される。同様に、励起用
半導体レーザ３８ｂで生成されたレーザ光は、Ｅｒ添加
マルチコアファイバ３７に対して後方向から入射され、
上記した原理で光増幅を行う。ここでは、前後から励起
光を付与しているが、前又は後のいずれか一方でもよ
い。
【０００７】ここで、励起光４０ａ，４０ｂの波長を
０．９８μｍとし、励起光４０ａの励起光パワーが７０
ｍＷ、励起光４０ｂの励起光パワーが８０ｍＷとなるよ
うにした。これらの値は、利得の波長特性が平坦化に適
していたことから決定した値である。図１６の構成にお
ける利得の波長特性を測定したのが図１８である。すな
わち、信号光パワーＳｐが−３７ｄＢ、−２７ｄＢ、−
１７ｄＢ、−９ｄＢの各場合について、夫々の利得の波
長特性を測定した結果である。図１８から明らかなよう
に、広い波長範囲にわたって利得が平坦化されているこ
とがわかる。
０．９８μｍとし、励起光４０ａの励起光パワーが７０
ｍＷ、励起光４０ｂの励起光パワーが８０ｍＷとなるよ
うにした。これらの値は、利得の波長特性が平坦化に適
していたことから決定した値である。図１６の構成にお
ける利得の波長特性を測定したのが図１８である。すな
わち、信号光パワーＳｐが−３７ｄＢ、−２７ｄＢ、−
１７ｄＢ、−９ｄＢの各場合について、夫々の利得の波
長特性を測定した結果である。図１８から明らかなよう
に、広い波長範囲にわたって利得が平坦化されているこ
とがわかる。
【０００８】図１９はＥｒ添加マルチコアファイバ３７
のコア間隔ｄと利得が最大値から１ｄＢ低下した場合の
帯域幅（以下、「１ｄＢ帯域幅」という）との関係を実
験的に求めてプロットしたものであり、図１８の場合と
同様に信号光パワーＳｐをパラメータにしている。コア
間隔ｄが０の場合、従来のＥｒ添加光ファイバ増幅器
（所謂コアが一個の構造のもの）の特性である。図１９
から明らかなように、Ｅｒ添加マルチコアファイバ増幅
器の方が利得の波長特性が平坦になることを示してお
り、かつコア間隔ｄを大きくするほど、１ｄＢ帯域幅は
広がることを示している。
のコア間隔ｄと利得が最大値から１ｄＢ低下した場合の
帯域幅（以下、「１ｄＢ帯域幅」という）との関係を実
験的に求めてプロットしたものであり、図１８の場合と
同様に信号光パワーＳｐをパラメータにしている。コア
間隔ｄが０の場合、従来のＥｒ添加光ファイバ増幅器
（所謂コアが一個の構造のもの）の特性である。図１９
から明らかなように、Ｅｒ添加マルチコアファイバ増幅
器の方が利得の波長特性が平坦になることを示してお
り、かつコア間隔ｄを大きくするほど、１ｄＢ帯域幅は
広がることを示している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＥｒ添
加マルチコアファイバ増幅器によると、利得が或るレベ
ル以下では平坦な波長特性が得られるものの、４０ｄＢ
前後の高利得域においては、利得の波長特性は満足な結
果が得られなかった。そこで本発明は、高利得時でも十
分な平坦特性を得ることのできるマルチコアファイバ、
これを用いた光増幅器、この光増幅器を用いた光増幅中
継装置及び光増幅分配装置を提供することを目的として
いる。
加マルチコアファイバ増幅器によると、利得が或るレベ
ル以下では平坦な波長特性が得られるものの、４０ｄＢ
前後の高利得域においては、利得の波長特性は満足な結
果が得られなかった。そこで本発明は、高利得時でも十
分な平坦特性を得ることのできるマルチコアファイバ、
これを用いた光増幅器、この光増幅器を用いた光増幅中
継装置及び光増幅分配装置を提供することを目的として
いる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、希土類元素が添加された複数のコア
を所定の屈折率を有したクラッド層で被覆して構成され
たマルチコアファイバにおいて、前記複数のコアは、中
心部に配置され、前記所定の屈折率より大きい第１の屈
折率を有した第１のコアと、この第１のコアの外側に配
置され、前記第１の屈折率より大きい第２の屈折率を有
した第２のコアとよりなる構成にしている。
めに、この発明は、希土類元素が添加された複数のコア
を所定の屈折率を有したクラッド層で被覆して構成され
たマルチコアファイバにおいて、前記複数のコアは、中
心部に配置され、前記所定の屈折率より大きい第１の屈
折率を有した第１のコアと、この第１のコアの外側に配
置され、前記第１の屈折率より大きい第２の屈折率を有
した第２のコアとよりなる構成にしている。
【００１１】この構成によれば、第２のコアに対し、第
１のコアの屈折率を小さくすることにより、第１のコア
内を伝搬するパワーは低下し、第１のコア内と第２のコ
ア内を伝搬するパワーとが等しくなり、パワーアンバラ
ンスが無くなる。この結果、利得の波長特性の平坦特性
を良好にすることができる。前記第１及び第２のコア
は、希土類元素に加えてＡｌが添加され、前記クラッド
層は前記第１及び第２のコアを被覆するプライマリーク
ラッド層と、前記プライマリークラッド層の外側に設け
られたセカンダリクラッド層とにより構成することがで
きる。
１のコアの屈折率を小さくすることにより、第１のコア
内を伝搬するパワーは低下し、第１のコア内と第２のコ
ア内を伝搬するパワーとが等しくなり、パワーアンバラ
ンスが無くなる。この結果、利得の波長特性の平坦特性
を良好にすることができる。前記第１及び第２のコア
は、希土類元素に加えてＡｌが添加され、前記クラッド
層は前記第１及び第２のコアを被覆するプライマリーク
ラッド層と、前記プライマリークラッド層の外側に設け
られたセカンダリクラッド層とにより構成することがで
きる。
【００１２】この構成によれば、希土類元素のほかにＡ
ｌを添加することにより、最も吸収及び散乱損失の小さ
くすることができ、屈折率の調整をＡｌにより行うこと
ができる。また、プライマリークラッド層とセカンダリ
クラッド層とに分けることにより、比屈折率差Δを大き
くすることができ、高効率（＝高利得）の光増幅器用光
ファイバを得ることができる。
ｌを添加することにより、最も吸収及び散乱損失の小さ
くすることができ、屈折率の調整をＡｌにより行うこと
ができる。また、プライマリークラッド層とセカンダリ
クラッド層とに分けることにより、比屈折率差Δを大き
くすることができ、高効率（＝高利得）の光増幅器用光
ファイバを得ることができる。
【００１３】前記プライマリークラッド層は、前記セカ
ンダリクラッド層より屈折率を小さくすることができ
る。この構成によれば、プライマリークラッド層の屈折
率とセカンダリクラッド層の屈折率を異ならせた光ファ
イバを製作するのに適し、高効率（＝高利得）の光増幅
器用の光ファイバを得ることができる。
ンダリクラッド層より屈折率を小さくすることができ
る。この構成によれば、プライマリークラッド層の屈折
率とセカンダリクラッド層の屈折率を異ならせた光ファ
イバを製作するのに適し、高効率（＝高利得）の光増幅
器用の光ファイバを得ることができる。
【００１４】また、前記第１及び第２のコアは、ＳｉＯ
2 系ガラス、ＳｉＯ2 −ＧｅＯ2 系ガラス、あるいはＳ
ｉＯ2 −ＧｅＯ2 −Ｐ2 Ｏ5 系ガラスにＡｌが少なくと
も５０００ｐｐｍ、及びＥｒが少なくとも２００ｐｐｍ
添加した構成にすることができる。この構成によれば、
希土類元素とＡｌを共添加した場合、最も吸収及び散乱
損失の小さくすることができるが、屈折率の調整はＡｌ
でしか行えない。ところが、ＳｉＯ2 にＧｅＯ2 又はＰ
2 Ｏ5 を添加することにより、比屈折率差Δを大きくす
ることができ、高効率（＝高利得）の光増幅器用光ファ
イバを得ることができる。
2 系ガラス、ＳｉＯ2 −ＧｅＯ2 系ガラス、あるいはＳ
ｉＯ2 −ＧｅＯ2 −Ｐ2 Ｏ5 系ガラスにＡｌが少なくと
も５０００ｐｐｍ、及びＥｒが少なくとも２００ｐｐｍ
添加した構成にすることができる。この構成によれば、
希土類元素とＡｌを共添加した場合、最も吸収及び散乱
損失の小さくすることができるが、屈折率の調整はＡｌ
でしか行えない。ところが、ＳｉＯ2 にＧｅＯ2 又はＰ
2 Ｏ5 を添加することにより、比屈折率差Δを大きくす
ることができ、高効率（＝高利得）の光増幅器用光ファ
イバを得ることができる。
【００１５】上記の目的は、希土類元素が添加された複
数のコアをクラッド層で被覆して構成されたマルチコア
ファイバにおいて、前記複数のコアは、それら複数のコ
アの中心部に配置された第１のコアと、この第１のコア
の外側に配置され、前記第１のコアの希土類元素添加量
よりも多い量の希土類元素を含む第２のコアより構成の
マルチファイバによっても達成される。
数のコアをクラッド層で被覆して構成されたマルチコア
ファイバにおいて、前記複数のコアは、それら複数のコ
アの中心部に配置された第１のコアと、この第１のコア
の外側に配置され、前記第１のコアの希土類元素添加量
よりも多い量の希土類元素を含む第２のコアより構成の
マルチファイバによっても達成される。
【００１６】この構成によれば、第１のコアに添加する
希土類元素の量を第２のコアの添加量よりも少なくする
ことにより、第１のコアを伝搬する信号光パワー、励起
光パワー及びＥｒの添加量によって定まる増幅度と、周
囲の第２のコアを伝搬する信号光パワー、励起光パワー
及びＥｒの添加量によって定まる増幅度とをほぼ等しく
することができる。この結果、利得の波長特性を平坦化
することができる。
希土類元素の量を第２のコアの添加量よりも少なくする
ことにより、第１のコアを伝搬する信号光パワー、励起
光パワー及びＥｒの添加量によって定まる増幅度と、周
囲の第２のコアを伝搬する信号光パワー、励起光パワー
及びＥｒの添加量によって定まる増幅度とをほぼ等しく
することができる。この結果、利得の波長特性を平坦化
することができる。
【００１７】前記第１及び第２のコアは、前記希土類元
素が径方向に分布するように添加するのが望ましい。こ
の構成によれば、各コア内を伝搬する信号光パワー及び
励起光パワーの分布に近い形状に希土類元素を添加した
ことになり、高利得を得ることができる。前記第１のコ
アは、前記クラッド層の屈折率より大きく、前記第２の
コアの屈折率より小さい構成にすることができる。
素が径方向に分布するように添加するのが望ましい。こ
の構成によれば、各コア内を伝搬する信号光パワー及び
励起光パワーの分布に近い形状に希土類元素を添加した
ことになり、高利得を得ることができる。前記第１のコ
アは、前記クラッド層の屈折率より大きく、前記第２の
コアの屈折率より小さい構成にすることができる。
【００１８】この構成によれば、Ｅｒの添加量の調整に
よる効果に加え、第２のコアに対し、第１のコアの屈折
率を小さくすることにより、第１のコア内を伝搬するパ
ワーは低下し、第１のコア内と第２のコア内を伝搬する
パワーとが等しくなり、パワーアンバランスが無くな
る。この結果、利得の波長特性の平坦特性を良好にする
ことができる。前記第１及び第２のコアは、希土類元素
に加えてＡｌが添加され、前記クラッド層は前記第１及
び第２のコアを被覆するプライマリークラッド層と、前
記プライマリークラッド層の外側に設けられたセカンダ
リクラッド層とにより構成することができる。
よる効果に加え、第２のコアに対し、第１のコアの屈折
率を小さくすることにより、第１のコア内を伝搬するパ
ワーは低下し、第１のコア内と第２のコア内を伝搬する
パワーとが等しくなり、パワーアンバランスが無くな
る。この結果、利得の波長特性の平坦特性を良好にする
ことができる。前記第１及び第２のコアは、希土類元素
に加えてＡｌが添加され、前記クラッド層は前記第１及
び第２のコアを被覆するプライマリークラッド層と、前
記プライマリークラッド層の外側に設けられたセカンダ
リクラッド層とにより構成することができる。
【００１９】この構成によれば、希土類元素のほかにＡ
ｌを添加することにより、最も吸収及び散乱損失の小さ
くすることができ、屈折率の調整をＡｌにより行うこと
ができる。また、プライマリークラッド層とセカンダリ
クラッド層とに分けることにより、比屈折率差Δを大き
くすることができ、高効率（＝高利得）の光増幅器用光
ファイバを得ることができる。前記プライマリークラッ
ド層は、前記セカンダリクラッド層より屈折率が小さい
構成にすることができる。
ｌを添加することにより、最も吸収及び散乱損失の小さ
くすることができ、屈折率の調整をＡｌにより行うこと
ができる。また、プライマリークラッド層とセカンダリ
クラッド層とに分けることにより、比屈折率差Δを大き
くすることができ、高効率（＝高利得）の光増幅器用光
ファイバを得ることができる。前記プライマリークラッ
ド層は、前記セカンダリクラッド層より屈折率が小さい
構成にすることができる。
【００２０】この構成によれば、プライマリークラッド
層の屈折率とセカンダリクラッド層の屈折率を異ならせ
た光ファイバを製作するのに適し、高効率（＝高利得）
の光増幅器用の光ファイバを得ることができる。前記第
１及び第２のコアは、ＳｉＯ2 系ガラス、ＳｉＯ2 −Ｇ
ｅＯ2 系ガラス、あるいはＳｉＯ2 −ＧｅＯ2 −Ｐ2 Ｏ
5 系ガラスにＡｌが少なくとも５０００ｐｐｍ、及びＥ
ｒが少なくとも２００ｐｐｍが添加された構成にするこ
とができる。
層の屈折率とセカンダリクラッド層の屈折率を異ならせ
た光ファイバを製作するのに適し、高効率（＝高利得）
の光増幅器用の光ファイバを得ることができる。前記第
１及び第２のコアは、ＳｉＯ2 系ガラス、ＳｉＯ2 −Ｇ
ｅＯ2 系ガラス、あるいはＳｉＯ2 −ＧｅＯ2 −Ｐ2 Ｏ
5 系ガラスにＡｌが少なくとも５０００ｐｐｍ、及びＥ
ｒが少なくとも２００ｐｐｍが添加された構成にするこ
とができる。
【００２１】この構成によれば、希土類元素とＡｌを共
添加した場合、最も吸収及び散乱損失の小さくすること
ができるが、屈折率の調整はＡｌでしか行えない。とこ
ろが、ＳｉＯ2 にＧｅＯ2 又はＰ2 Ｏ5 を添加すること
により、比屈折率差Δを大きくすることができ、高効率
（＝高利得）の光増幅器用光ファイバを得ることができ
る。更に、上記した本発明の目的は、希土類元素が添加
された複数のコアを所定の屈折率を有したクラッド層で
被覆して構成され、前記複数のコアは、中心部に配置さ
れ、前記所定の屈折率より大きい第１の屈折率を有した
第１のコアと、前記第１のコアの外側に配置され、前記
第１の屈折率より大きい第２の屈折率を有した第２のコ
アより構成されたマルチコアファイバと、このマルチコ
アファイバの入力側、出力側、又は両側に設けられたＷ
ＤＭ回路と、このＷＤＭ回路に励起光を供給するための
励起用光源と、前記ＷＤＭ回路と入力端又は出力端との
間に設けられたアイソレータとを備えたマルチコアファ
イバを用いた光増幅器によって達成される。
添加した場合、最も吸収及び散乱損失の小さくすること
ができるが、屈折率の調整はＡｌでしか行えない。とこ
ろが、ＳｉＯ2 にＧｅＯ2 又はＰ2 Ｏ5 を添加すること
により、比屈折率差Δを大きくすることができ、高効率
（＝高利得）の光増幅器用光ファイバを得ることができ
る。更に、上記した本発明の目的は、希土類元素が添加
された複数のコアを所定の屈折率を有したクラッド層で
被覆して構成され、前記複数のコアは、中心部に配置さ
れ、前記所定の屈折率より大きい第１の屈折率を有した
第１のコアと、前記第１のコアの外側に配置され、前記
第１の屈折率より大きい第２の屈折率を有した第２のコ
アより構成されたマルチコアファイバと、このマルチコ
アファイバの入力側、出力側、又は両側に設けられたＷ
ＤＭ回路と、このＷＤＭ回路に励起光を供給するための
励起用光源と、前記ＷＤＭ回路と入力端又は出力端との
間に設けられたアイソレータとを備えたマルチコアファ
イバを用いた光増幅器によって達成される。
【００２２】この構成によれば、コアの屈折率に配慮し
た希土類添加マルチコアファイバは利得の波長特性の平
坦特性に優れ、これをＷＤＭ回路と組み合わせることに
より励起用のレーザ光を希土類添加マルチコアファイバ
に注入でき、これによって光増幅を行わせることができ
る。この結果、利得の波長特性の平坦特性を確保しなが
ら高利得化を図ることができる。更に、上記の目的は、
希土類元素が添加された複数のコアを所定の屈折率を有
したクラッド層で被覆して構成され、前記複数のコア
は、それら複数のコアの中心部に配置された第１のコア
と、前記第１のコアの外側に配置され、前記第１のコア
の希土類元素添加量よりも多い量の希土類元素を含む第
２のコアより構成されたマルチコアファイバと、このマ
ルチコアファイバの入力側、出力側、又は両側に設けら
れたＷＤＭ回路と、このＷＤＭ回路に励起光を供給する
ための励起用光源と、前記ＷＤＭ回路と入力端又は出力
端との間に設けられたアイソレータとを備えた構成の光
増幅器によっても達成される。
た希土類添加マルチコアファイバは利得の波長特性の平
坦特性に優れ、これをＷＤＭ回路と組み合わせることに
より励起用のレーザ光を希土類添加マルチコアファイバ
に注入でき、これによって光増幅を行わせることができ
る。この結果、利得の波長特性の平坦特性を確保しなが
ら高利得化を図ることができる。更に、上記の目的は、
希土類元素が添加された複数のコアを所定の屈折率を有
したクラッド層で被覆して構成され、前記複数のコア
は、それら複数のコアの中心部に配置された第１のコア
と、前記第１のコアの外側に配置され、前記第１のコア
の希土類元素添加量よりも多い量の希土類元素を含む第
２のコアより構成されたマルチコアファイバと、このマ
ルチコアファイバの入力側、出力側、又は両側に設けら
れたＷＤＭ回路と、このＷＤＭ回路に励起光を供給する
ための励起用光源と、前記ＷＤＭ回路と入力端又は出力
端との間に設けられたアイソレータとを備えた構成の光
増幅器によっても達成される。
【００２３】この構成によれば、第２のコアの希土類元
素添加を量を第１のコアより多くした希土類添加マルチ
コアファイバは利得の波長特性の平坦特性に優れ、これ
をＷＤＭ回路と組み合わせることにより励起用のレーザ
光を希土類添加マルチコアファイバに注入でき、これに
よって光増幅を行わせることができる。この結果、利得
の波長特性の平坦特性を確保しながら高利得化を図るこ
とができる。前記光増幅器における励起光は、０．９８
μｍ帯又は１．４８μｍ帯の波長を用いることができ
る。
素添加を量を第１のコアより多くした希土類添加マルチ
コアファイバは利得の波長特性の平坦特性に優れ、これ
をＷＤＭ回路と組み合わせることにより励起用のレーザ
光を希土類添加マルチコアファイバに注入でき、これに
よって光増幅を行わせることができる。この結果、利得
の波長特性の平坦特性を確保しながら高利得化を図るこ
とができる。前記光増幅器における励起光は、０．９８
μｍ帯又は１．４８μｍ帯の波長を用いることができ
る。
【００２４】この構成によれば、０．９８μｍ帯の波長
は、より低い雑音指数で且つ利得の波長特性の平坦な増
幅器を得るのに寄与し、また、１．４８μｍ帯の波長は
高信頼に高い利得を得るのに寄与する。また、上記した
本発明の目的は、希土類元素が添加された複数のコアを
所定の屈折率を有したクラッド層で被覆して構成され、
前記複数のコアは、中心部に配置され、前記所定の屈折
率より大きい第１の屈折率を有した第１のコアと、前記
第１のコアの外側に配置され、前記第１の屈折率より大
きい第２の屈折率を有した第２のコアより構成されたマ
ルチコアファイバと、このマルチコアファイバの入力
側、出力側、又は両側に設けられたＷＤＭ回路と、この
ＷＤＭ回路に励起光を供給するための励起用光源と、前
記ＷＤＭ回路と入力端又は出力端との間に設けられたア
イソレータと、このマルチコアファイバの光増幅器の入
力側、出力側、又は両側に接続した分散シフトファイバ
とを備えた構成の光増幅中継装置によって達成される。
は、より低い雑音指数で且つ利得の波長特性の平坦な増
幅器を得るのに寄与し、また、１．４８μｍ帯の波長は
高信頼に高い利得を得るのに寄与する。また、上記した
本発明の目的は、希土類元素が添加された複数のコアを
所定の屈折率を有したクラッド層で被覆して構成され、
前記複数のコアは、中心部に配置され、前記所定の屈折
率より大きい第１の屈折率を有した第１のコアと、前記
第１のコアの外側に配置され、前記第１の屈折率より大
きい第２の屈折率を有した第２のコアより構成されたマ
ルチコアファイバと、このマルチコアファイバの入力
側、出力側、又は両側に設けられたＷＤＭ回路と、この
ＷＤＭ回路に励起光を供給するための励起用光源と、前
記ＷＤＭ回路と入力端又は出力端との間に設けられたア
イソレータと、このマルチコアファイバの光増幅器の入
力側、出力側、又は両側に接続した分散シフトファイバ
とを備えた構成の光増幅中継装置によって達成される。
【００２５】この構成によれば、利得の波長特性の平坦
特性を確保しながら高利得化を図りながら、分散シフト
ファイバと希土類添加マルチコアファイバのモードフィ
ールド径が非常に近い値であるため、情報信号の伝送を
低接続損失で行うことのできる光増幅中継装置を得るこ
とができる。また、上記の目的は、希土類元素が添加さ
れた複数のコアを所定の屈折率を有したクラッド層で被
覆して構成され、前記複数のコアは、それら複数のコア
の中心部に配置された第１のコアと、前記第１のコアの
外側に配置され、前記第１のコアの希土類元素添加量よ
りも多い量の希土類元素を含む第２のコアより構成され
たマルチコアファイバと、このマルチコアファイバの入
力側、出力側、又は両側に設けられたＷＤＭ回路と、こ
のＷＤＭ回路に励起光を供給するための励起用光源と、
前記ＷＤＭ回路と入力端又は出力端との間に設けられた
アイソレータと、前記マルチコアファイバの光増幅器の
入力側、出力側、又は両側に接続した分散シフトファイ
バとを備えた構成の光増幅中継装置によって達成され
る。
特性を確保しながら高利得化を図りながら、分散シフト
ファイバと希土類添加マルチコアファイバのモードフィ
ールド径が非常に近い値であるため、情報信号の伝送を
低接続損失で行うことのできる光増幅中継装置を得るこ
とができる。また、上記の目的は、希土類元素が添加さ
れた複数のコアを所定の屈折率を有したクラッド層で被
覆して構成され、前記複数のコアは、それら複数のコア
の中心部に配置された第１のコアと、前記第１のコアの
外側に配置され、前記第１のコアの希土類元素添加量よ
りも多い量の希土類元素を含む第２のコアより構成され
たマルチコアファイバと、このマルチコアファイバの入
力側、出力側、又は両側に設けられたＷＤＭ回路と、こ
のＷＤＭ回路に励起光を供給するための励起用光源と、
前記ＷＤＭ回路と入力端又は出力端との間に設けられた
アイソレータと、前記マルチコアファイバの光増幅器の
入力側、出力側、又は両側に接続した分散シフトファイ
バとを備えた構成の光増幅中継装置によって達成され
る。
【００２６】この構成によれば、利得の波長特性の平坦
特性を確保しながら高利得化を図りながら、分散シフト
ファイバと希土類添加マルチコアファイバのモードフィ
ールド径が非常に近い値であるため、情報信号の伝送を
低接続損失で行うことのできる光増幅中継装置を得るこ
とができる。更に、前記光増幅中継装置において、分散
シフトファイバの途中に分散補償デバイスを接続した構
成にすることができる。
特性を確保しながら高利得化を図りながら、分散シフト
ファイバと希土類添加マルチコアファイバのモードフィ
ールド径が非常に近い値であるため、情報信号の伝送を
低接続損失で行うことのできる光増幅中継装置を得るこ
とができる。更に、前記光増幅中継装置において、分散
シフトファイバの途中に分散補償デバイスを接続した構
成にすることができる。
【００２７】この構成によれば、高速、大容量の情報を
より長距離へ伝送しようとする場合に問題となるファイ
バの分散値が、分散補償デバイスによって補償される。
したがって、利得の波長特性の平坦特性及び高利得化を
確保しながら、大容量の情報を高速に遠方へ伝送するこ
とができる。また、前記光増幅中継装置において、その
入力側、出力側、又は両側に光合分波回路を設けること
ができる。
より長距離へ伝送しようとする場合に問題となるファイ
バの分散値が、分散補償デバイスによって補償される。
したがって、利得の波長特性の平坦特性及び高利得化を
確保しながら、大容量の情報を高速に遠方へ伝送するこ
とができる。また、前記光増幅中継装置において、その
入力側、出力側、又は両側に光合分波回路を設けること
ができる。
【００２８】この構成によれば、光合分波回路によって
波長多重が行え、この波長多重した信号光を希土類添加
マルチコアファイバ及び分散シフトファイバを通過させ
ることにより、長距離伝送が可能になる。更に、上記し
た本発明の目的は、希土類元素が添加された複数のコア
を所定の屈折率を有したクラッド層で被覆して構成さ
れ、前記複数のコアは、中心部に配置され、前記所定の
屈折率より大きい第１の屈折率を有した第１のコアと、
前記第１のコアの外側に配置され、前記第１の屈折率よ
り大きい第２の屈折率を有した第２のコアより構成され
たマルチコアファイバと、このマルチコアファイバの入
力側、出力側、又は両側に設けられたＷＤＭ回路と、こ
のＷＤＭ回路に励起光を供給するための励起用光源と、
前記ＷＤＭ回路と入力端又は出力端との間に設けられた
アイソレータを備えた光増幅器と、この光増幅器の出力
側に設けられ、この光増幅器より出力された増幅後の光
信号を複数の異なる波長に分配出力する光スターカプラ
とを設けた構成のマルチコアファイバ光増幅分配装置に
よっても達成される。
波長多重が行え、この波長多重した信号光を希土類添加
マルチコアファイバ及び分散シフトファイバを通過させ
ることにより、長距離伝送が可能になる。更に、上記し
た本発明の目的は、希土類元素が添加された複数のコア
を所定の屈折率を有したクラッド層で被覆して構成さ
れ、前記複数のコアは、中心部に配置され、前記所定の
屈折率より大きい第１の屈折率を有した第１のコアと、
前記第１のコアの外側に配置され、前記第１の屈折率よ
り大きい第２の屈折率を有した第２のコアより構成され
たマルチコアファイバと、このマルチコアファイバの入
力側、出力側、又は両側に設けられたＷＤＭ回路と、こ
のＷＤＭ回路に励起光を供給するための励起用光源と、
前記ＷＤＭ回路と入力端又は出力端との間に設けられた
アイソレータを備えた光増幅器と、この光増幅器の出力
側に設けられ、この光増幅器より出力された増幅後の光
信号を複数の異なる波長に分配出力する光スターカプラ
とを設けた構成のマルチコアファイバ光増幅分配装置に
よっても達成される。
【００２９】この構成によれば、希土類添加マルチコア
ファイバを用いた光増幅によって利得の波長特性の平坦
特性を確保しながら増幅された信号光が光スターカプラ
によって分配され、複数の加入者へ波長多重化された情
報信号をほぼ均等に、且つＳ／Ｎの劣化及びクロストー
ク特性の劣化を極めて低い値にして伝送することができ
る。また、上記した本発明の目的は、希土類元素が添加
された複数のコアを所定の屈折率を有したクラッド層で
被覆して構成され、前記複数のコアは、それら複数のコ
アの中心部に配置された第１のコアと、前記第１のコア
の外側に配置され、前記第１のコアの希土類元素添加量
よりも多い量の希土類元素を含む第２のコアより構成さ
れたマルチコアファイバと、このマルチコアファイバの
入力側、出力側、又は両側に設けられたＷＤＭ回路と、
このＷＤＭ回路に励起光を供給するための励起用光源
と、前記ＷＤＭ回路と入力端又は出力端との間に設けら
れたアイソレータを備えた光増幅器と、この光増幅器の
出力側に設けられ、この光増幅器より出力された増幅後
の光信号を複数の異なる波長に分配出力する光スターカ
プラとを備えた構成の光増幅分配装置によっても達成さ
れる。
ファイバを用いた光増幅によって利得の波長特性の平坦
特性を確保しながら増幅された信号光が光スターカプラ
によって分配され、複数の加入者へ波長多重化された情
報信号をほぼ均等に、且つＳ／Ｎの劣化及びクロストー
ク特性の劣化を極めて低い値にして伝送することができ
る。また、上記した本発明の目的は、希土類元素が添加
された複数のコアを所定の屈折率を有したクラッド層で
被覆して構成され、前記複数のコアは、それら複数のコ
アの中心部に配置された第１のコアと、前記第１のコア
の外側に配置され、前記第１のコアの希土類元素添加量
よりも多い量の希土類元素を含む第２のコアより構成さ
れたマルチコアファイバと、このマルチコアファイバの
入力側、出力側、又は両側に設けられたＷＤＭ回路と、
このＷＤＭ回路に励起光を供給するための励起用光源
と、前記ＷＤＭ回路と入力端又は出力端との間に設けら
れたアイソレータを備えた光増幅器と、この光増幅器の
出力側に設けられ、この光増幅器より出力された増幅後
の光信号を複数の異なる波長に分配出力する光スターカ
プラとを備えた構成の光増幅分配装置によっても達成さ
れる。
【００３０】この構成によれば、希土類添加マルチコア
ファイバを用いた光増幅によって利得の波長特性の平坦
特性を確保しながら増幅された信号光が光スターカプラ
によって分配され、複数の加入者へ波長多重化された情
報信号をほぼ均等に、且つＳ／Ｎの劣化及びクロストー
ク特性の劣化を極めて低い値にして伝送することができ
る。
ファイバを用いた光増幅によって利得の波長特性の平坦
特性を確保しながら増幅された信号光が光スターカプラ
によって分配され、複数の加入者へ波長多重化された情
報信号をほぼ均等に、且つＳ／Ｎの劣化及びクロストー
ク特性の劣化を極めて低い値にして伝送することができ
る。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を基に説明する。図１は本発明によるＥｒ添加マ
ルチコアファイバの第１の実施の形態を示し、（ａ）は
断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ′、Ｂ−Ｂ′、
Ｃ−Ｃ′の各断面における屈折率分布を示している。
て図面を基に説明する。図１は本発明によるＥｒ添加マ
ルチコアファイバの第１の実施の形態を示し、（ａ）は
断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ′、Ｂ−Ｂ′、
Ｃ−Ｃ′の各断面における屈折率分布を示している。
【００３２】本発明によるマルチコアファイバの構成を
説明する前に、本発明による構成のマルチコアファイバ
を発明するに至った経緯について説明する。Ｅｒ添加マ
ルチコアファイバに波長０．９８μｍの励起光及び波長
１．５５μｍの信号光を入射させたときのＥｒ添加マル
チコアファイバ内を１ｍ伝搬した状態における各々のコ
ア内のパワー分布を理論解析したところ、図１４（図
中、（ａ）はファイバ断面図、（ｂ）は波長０．９８μ
ｍにおけるコア間隔ｄ−パワー入射／出射特性を示す）
及び図１５（波長１．５５μｍにおけるコア間隔ｄ−パ
ワー入射／出射特性を示す）の結果を得た。いずれもパ
ワー比とコア間隔との関係を示し、横軸は各々のコアの
間隔ｄ、縦軸は各々のコアに入射したパワーと出射した
パワーとの比を示している。
説明する前に、本発明による構成のマルチコアファイバ
を発明するに至った経緯について説明する。Ｅｒ添加マ
ルチコアファイバに波長０．９８μｍの励起光及び波長
１．５５μｍの信号光を入射させたときのＥｒ添加マル
チコアファイバ内を１ｍ伝搬した状態における各々のコ
ア内のパワー分布を理論解析したところ、図１４（図
中、（ａ）はファイバ断面図、（ｂ）は波長０．９８μ
ｍにおけるコア間隔ｄ−パワー入射／出射特性を示す）
及び図１５（波長１．５５μｍにおけるコア間隔ｄ−パ
ワー入射／出射特性を示す）の結果を得た。いずれもパ
ワー比とコア間隔との関係を示し、横軸は各々のコアの
間隔ｄ、縦軸は各々のコアに入射したパワーと出射した
パワーとの比を示している。
【００３３】発明者らの理論解析によれば、図１４及び
図１５の（ａ）におけるＡ−Ａ軸と、Ｂ−Ｂ軸と、Ｃ−
Ｃ軸とが対称であることから、周辺部の各々のパワー比
は等しくなる。したがって、図１４及び図１５では中心
部のコア内のパワー比と周辺部のコア内のパワー比の夫
々の最小値及び最大値をプロットしている。まず、図１
４について説明すると、波長０．９８μｍの励起光に対
してはコア間隔ｄが小さいと、中心部及び周辺部のパワ
ー比の最小値と最大値との間には大きな差がある。つま
り、励起光は各々のコア内を大きな振動を伴いながら伝
搬しており、中心部のコア内と周辺部のコア内のパワー
とに大幅なパワーアンバランスが生じる。ところが、コ
ア間隔ｄを徐々に大きくしていくと、パワーアンバラン
スは小さくなり、コア間隔ｄが１．３〜１．５μｍの範
囲では中心部及び周辺部のコア内のパワーが近似した値
になってくることが判明した。
図１５の（ａ）におけるＡ−Ａ軸と、Ｂ−Ｂ軸と、Ｃ−
Ｃ軸とが対称であることから、周辺部の各々のパワー比
は等しくなる。したがって、図１４及び図１５では中心
部のコア内のパワー比と周辺部のコア内のパワー比の夫
々の最小値及び最大値をプロットしている。まず、図１
４について説明すると、波長０．９８μｍの励起光に対
してはコア間隔ｄが小さいと、中心部及び周辺部のパワ
ー比の最小値と最大値との間には大きな差がある。つま
り、励起光は各々のコア内を大きな振動を伴いながら伝
搬しており、中心部のコア内と周辺部のコア内のパワー
とに大幅なパワーアンバランスが生じる。ところが、コ
ア間隔ｄを徐々に大きくしていくと、パワーアンバラン
スは小さくなり、コア間隔ｄが１．３〜１．５μｍの範
囲では中心部及び周辺部のコア内のパワーが近似した値
になってくることが判明した。
【００３４】また、波長１．５５μｍの信号光に対する
図１５においても同様の傾向を示しており、各々のコア
内に励起光及び信号光をほぼ均等に分配して伝搬させる
ためのコア間隔ｄの最適値は１．３〜１．５μｍの範囲
にあることが判明した。しかし、以上の結果からわかる
ように、中心部のコア内と周辺部のコア内を伝搬するパ
ワーには未だアンバランスがあり、図１８に示したよう
に、利得の波長特性の平坦性を劣化させる原因になって
いると考えられる。
図１５においても同様の傾向を示しており、各々のコア
内に励起光及び信号光をほぼ均等に分配して伝搬させる
ためのコア間隔ｄの最適値は１．３〜１．５μｍの範囲
にあることが判明した。しかし、以上の結果からわかる
ように、中心部のコア内と周辺部のコア内を伝搬するパ
ワーには未だアンバランスがあり、図１８に示したよう
に、利得の波長特性の平坦性を劣化させる原因になって
いると考えられる。
【００３５】そこで本発明においては、図１４及び図１
５における中心部のコアと周辺部のコア内を伝搬するパ
ワーがより等しくなるように、中心部のコアの屈折率
（ｎWC）を周囲に配置したコアの屈折率（ｎwo）よりも
低い値にし、中心部のコア内を伝搬するパワーが低下す
るようにしている。これにより、中心部のコア内を伝搬
するパワーと周辺部のコア内を伝搬するパワーとをほぼ
等しくすることができ、利得の波長特性の平坦性を改善
することができる。
５における中心部のコアと周辺部のコア内を伝搬するパ
ワーがより等しくなるように、中心部のコアの屈折率
（ｎWC）を周囲に配置したコアの屈折率（ｎwo）よりも
低い値にし、中心部のコア内を伝搬するパワーが低下す
るようにしている。これにより、中心部のコア内を伝搬
するパワーと周辺部のコア内を伝搬するパワーとをほぼ
等しくすることができ、利得の波長特性の平坦性を改善
することができる。
【００３６】次に、以上の考えを具体化した本発明の実
施の形態について図１の（ａ）を基に説明する。コア１
ａ〜１ｇはプライマリークラッド層２によって被覆され
ている。コア１ａ〜１ｇにはＥｒとＡｌが共添加されて
いる。そして、コア１ａ〜１ｇは１本（コア１ｇ＝第１
のコア）を中心に据え、これを取り囲むようにして他の
６本（コア１ａ〜１ｆ＝第２のコア）が一体的に束ねら
れている。これらコア１ａ〜１ｇは、更にセカンダリク
ラッド層３で被覆されている。このセカンダリクラッド
層３の屈折率をｎC とするとき、コア１ａ〜１ｆの屈折
率はｎWO、中心のコア１ｇの屈折率はｎWCというように
異なる値に設定される。すなわち、セカンダリクラッド
層３の屈折率ｎC に対してコア１ａ〜１ｇの屈折率ｎWO
は、ｎWO＞ｎC になるように設定され、コア１ｇの屈折
率ｎWCに対してコア１ａ〜１ｇの屈折率ｎWOは、ｎWC＜
ｎWOに設定される。また、プライマリークラッド層２の
屈折率ｎP は、セカンダリクラッド層３の屈折率ｎC に
対し、ｎC ＝ｎP に設定している。
施の形態について図１の（ａ）を基に説明する。コア１
ａ〜１ｇはプライマリークラッド層２によって被覆され
ている。コア１ａ〜１ｇにはＥｒとＡｌが共添加されて
いる。そして、コア１ａ〜１ｇは１本（コア１ｇ＝第１
のコア）を中心に据え、これを取り囲むようにして他の
６本（コア１ａ〜１ｆ＝第２のコア）が一体的に束ねら
れている。これらコア１ａ〜１ｇは、更にセカンダリク
ラッド層３で被覆されている。このセカンダリクラッド
層３の屈折率をｎC とするとき、コア１ａ〜１ｆの屈折
率はｎWO、中心のコア１ｇの屈折率はｎWCというように
異なる値に設定される。すなわち、セカンダリクラッド
層３の屈折率ｎC に対してコア１ａ〜１ｇの屈折率ｎWO
は、ｎWO＞ｎC になるように設定され、コア１ｇの屈折
率ｎWCに対してコア１ａ〜１ｇの屈折率ｎWOは、ｎWC＜
ｎWOに設定される。また、プライマリークラッド層２の
屈折率ｎP は、セカンダリクラッド層３の屈折率ｎC に
対し、ｎC ＝ｎP に設定している。
【００３７】図１の（ｂ）は図１の（ａ）におけるＡ−
Ａ′、Ｂ−Ｂ′、Ｃ−Ｃ′の各断面における屈折率分布
を示している。中心のコア１ｇの屈折率ｎWCは、周囲の
コア１ａ〜１ｇの屈折率ｎWOよりも低くなるように設定
され、中心のコア１ｇを伝搬する信号光（波長１．５３
〜１．５７μｍ帯）と励起光（０．９８μｍ帯或いは
１．４８μｍ帯）のパワー量を図１４の場合の値に比べ
て抑えたことにより、コア１ａ〜１ｇ内の光のパワー量
の略均等分配化が図れるため、利得の波長特性を更に平
坦化することができる。
Ａ′、Ｂ−Ｂ′、Ｃ−Ｃ′の各断面における屈折率分布
を示している。中心のコア１ｇの屈折率ｎWCは、周囲の
コア１ａ〜１ｇの屈折率ｎWOよりも低くなるように設定
され、中心のコア１ｇを伝搬する信号光（波長１．５３
〜１．５７μｍ帯）と励起光（０．９８μｍ帯或いは
１．４８μｍ帯）のパワー量を図１４の場合の値に比べ
て抑えたことにより、コア１ａ〜１ｇ内の光のパワー量
の略均等分配化が図れるため、利得の波長特性を更に平
坦化することができる。
【００３８】なお、図１に示す構成のＥｒ添加マルチコ
アファイバのコア材料は、ＳｉＯ2−ＧｅＯ2 −Ａｌ2
Ｏ3 にＥｒを添加したものである。また、プライマリー
クラッド層２及びセカンダリクラッド層３はＳｉＯ2 を
用いている。具体的例を示せば、セカンダリクラッド層
３の外径を１２５μｍ、コア１ａ〜１ｇのコア外径を約
１．９μｍ、コア１ａ〜１ｇのコア間隔を約１．３μ
ｍ、中心のコア１ｇの屈折率ｎWCを１．４７８、コア１
ａ〜１ｆの屈折率ｎWOを１．４７９５、プライマリーク
ラッド層２の屈折率ｎP 及びセカンダリクラッド層３の
屈折率ｎC を１．４５８、コア１ａ〜１ｇ内のＥｒとＡ
ｌの添加量を夫々４００ｐｐｍと８，５００ｐｐｍにし
た。なお、コア１ａ〜１ｇの間隔約１．３μｍはプライ
マリークラッド層２の厚みで制御した。
アファイバのコア材料は、ＳｉＯ2−ＧｅＯ2 −Ａｌ2
Ｏ3 にＥｒを添加したものである。また、プライマリー
クラッド層２及びセカンダリクラッド層３はＳｉＯ2 を
用いている。具体的例を示せば、セカンダリクラッド層
３の外径を１２５μｍ、コア１ａ〜１ｇのコア外径を約
１．９μｍ、コア１ａ〜１ｇのコア間隔を約１．３μ
ｍ、中心のコア１ｇの屈折率ｎWCを１．４７８、コア１
ａ〜１ｆの屈折率ｎWOを１．４７９５、プライマリーク
ラッド層２の屈折率ｎP 及びセカンダリクラッド層３の
屈折率ｎC を１．４５８、コア１ａ〜１ｇ内のＥｒとＡ
ｌの添加量を夫々４００ｐｐｍと８，５００ｐｐｍにし
た。なお、コア１ａ〜１ｇの間隔約１．３μｍはプライ
マリークラッド層２の厚みで制御した。
【００３９】そして、図１５に示した構成によって利得
特性及び１ｄＢ帯域幅特性を測定した。これにより、図
２及び図３に示すような結果が得られた。図２及び図３
から明らかなように、小信号入力（Ｓｐ＝−３７ｄＢ
ｍ）のときの利得の波長特性は平坦化されている。すな
わち、従来では１ｄＢ帯域幅（利得が１ｄＢ低下する帯
域幅）は約１５ｎｍであったが、本発明によれば、約２
２ｎｍに拡大することができた。また、コア１ａ〜１ｇ
内のＡｌ添加量を１７，０００ｐｐｍにした場合、上記
小信号入力時の１ｄＢ帯域幅は約２６ｎｍに拡げること
ができた。
特性及び１ｄＢ帯域幅特性を測定した。これにより、図
２及び図３に示すような結果が得られた。図２及び図３
から明らかなように、小信号入力（Ｓｐ＝−３７ｄＢ
ｍ）のときの利得の波長特性は平坦化されている。すな
わち、従来では１ｄＢ帯域幅（利得が１ｄＢ低下する帯
域幅）は約１５ｎｍであったが、本発明によれば、約２
２ｎｍに拡大することができた。また、コア１ａ〜１ｇ
内のＡｌ添加量を１７，０００ｐｐｍにした場合、上記
小信号入力時の１ｄＢ帯域幅は約２６ｎｍに拡げること
ができた。
【００４０】図４は本発明によるＥｒ添加マルチコアフ
ァイバの第２の実施の形態を示し、（ａ）は断面図、
（ｂ）は図４の（ａ）におけるＡ−Ａ′、Ｂ−Ｂ′、Ｃ
−Ｃ′の各断面における屈折率分布を示している。図１
の構成がプライマリークラッド層２の屈折率ｎP に対し
てセカンダリクラッド層３の屈折率ｎC を、ｎC ＝ｎP
にしていたのに対し、この構成では、図１におけるプラ
イマリークラッド層２の屈折率ｎP とカンダリクラッド
層３の屈折率ｎC を異なる値（ｎC ＞ｎP ）に設定して
いる。例えば、セカンダリクラッド層３の屈折率ｎC を
１．４５８にしたとき、プライマリークラッド層２の屈
折率ｎP はフッ素を添加することにより、１．４４８に
している。この設定によれば、コア１ａ〜１ｆの屈折率
ｎWOとプライマリークラッド層２の屈折率ｎP の比屈折
率差ΔO を２．１５％、コア１ｇの屈折率ｎWCとプライ
マリークラッド層２の屈折率ｎP の比屈折率差ΔC を
２．０３％とし、図１のファイバよりも比屈折率差を大
きくすることができる。この結果、信号光及び励起光の
各々のコア内への閉じ込めを強くすることができる。こ
の結果、図１の構成よりも利得を約２ｄＢほど高くで
き、かつ、１ｄＢ帯域幅を図１の構成のファイバと同程
度の値を得ることができた。
ァイバの第２の実施の形態を示し、（ａ）は断面図、
（ｂ）は図４の（ａ）におけるＡ−Ａ′、Ｂ−Ｂ′、Ｃ
−Ｃ′の各断面における屈折率分布を示している。図１
の構成がプライマリークラッド層２の屈折率ｎP に対し
てセカンダリクラッド層３の屈折率ｎC を、ｎC ＝ｎP
にしていたのに対し、この構成では、図１におけるプラ
イマリークラッド層２の屈折率ｎP とカンダリクラッド
層３の屈折率ｎC を異なる値（ｎC ＞ｎP ）に設定して
いる。例えば、セカンダリクラッド層３の屈折率ｎC を
１．４５８にしたとき、プライマリークラッド層２の屈
折率ｎP はフッ素を添加することにより、１．４４８に
している。この設定によれば、コア１ａ〜１ｆの屈折率
ｎWOとプライマリークラッド層２の屈折率ｎP の比屈折
率差ΔO を２．１５％、コア１ｇの屈折率ｎWCとプライ
マリークラッド層２の屈折率ｎP の比屈折率差ΔC を
２．０３％とし、図１のファイバよりも比屈折率差を大
きくすることができる。この結果、信号光及び励起光の
各々のコア内への閉じ込めを強くすることができる。こ
の結果、図１の構成よりも利得を約２ｄＢほど高くで
き、かつ、１ｄＢ帯域幅を図１の構成のファイバと同程
度の値を得ることができた。
【００４１】なお、図４に示す構成のＥｒ添加マルチコ
アファイバのコア材料は、ＳｉＯ2−ＧｅＯ2 −Ａｌ2
Ｏ3 にＥｒを添加したものである。また、プライマリー
クラッド層２にはＳｉＯ2 にＦを添加したものを用い、
セカンダリクラッド層３にはＳｉＯ2 を用いている。図
５は本発明によるＥｒ添加マルチコアファイバの第３の
実施の形態を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は図５の
（ａ）におけるＡ−Ａ′、Ｂ−Ｂ′、Ｃ−Ｃ′の各断面
における屈折率分布を示している。
アファイバのコア材料は、ＳｉＯ2−ＧｅＯ2 −Ａｌ2
Ｏ3 にＥｒを添加したものである。また、プライマリー
クラッド層２にはＳｉＯ2 にＦを添加したものを用い、
セカンダリクラッド層３にはＳｉＯ2 を用いている。図
５は本発明によるＥｒ添加マルチコアファイバの第３の
実施の形態を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は図５の
（ａ）におけるＡ−Ａ′、Ｂ−Ｂ′、Ｃ−Ｃ′の各断面
における屈折率分布を示している。
【００４２】図１、図４においては、ＳｉＯ2 −ＧｅＯ
2 −Ａｌ2 Ｏ3 をコアの主材料としたＥｒ添加マルチコ
アファイバの構成について説明したが、図５ではＳｉＯ
2 −Ａｌ2 Ｏ3 をコアの主材料にしたＥｒ添加マルチコ
アファイバの構成について説明する。中心のコア１ｇ
は、ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 にＥｒを添加した材料で構成
されている。Ａｌ2 Ｏ3 の量は５〜６％とできるだけ多
く添加（最大６０，０００ｐｐｍ）している。コア１ａ
〜１ｆは、中心のコア１ｇよりも屈折率を大きくするた
め、Ｅｒを添加したＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 （中心のコア
１ｇとほぼ同量のＡｌ2Ｏ3 を添加）に屈折率調整用と
して少量のＧｅＯ2 或いはＰ2 Ｏ5 を添加した材料で構
成している。なお、中心のコア１ｇにおいても、Ｐ2 Ｏ
5 を添加してもよい。ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 ガラスの実
現可能な屈折率の上限値は、１．４７８程度であること
から、比屈折率差Δをあまり大きくすることはできな
い。この比屈折率差Δを大きくしたいときには、図６で
説明するようにフッ素を添加したＳｉＯ2 を用いてプラ
イマリークラッド層２を構成し、プライマリークラッド
層２の屈折率を下げればよい。
2 −Ａｌ2 Ｏ3 をコアの主材料としたＥｒ添加マルチコ
アファイバの構成について説明したが、図５ではＳｉＯ
2 −Ａｌ2 Ｏ3 をコアの主材料にしたＥｒ添加マルチコ
アファイバの構成について説明する。中心のコア１ｇ
は、ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 にＥｒを添加した材料で構成
されている。Ａｌ2 Ｏ3 の量は５〜６％とできるだけ多
く添加（最大６０，０００ｐｐｍ）している。コア１ａ
〜１ｆは、中心のコア１ｇよりも屈折率を大きくするた
め、Ｅｒを添加したＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 （中心のコア
１ｇとほぼ同量のＡｌ2Ｏ3 を添加）に屈折率調整用と
して少量のＧｅＯ2 或いはＰ2 Ｏ5 を添加した材料で構
成している。なお、中心のコア１ｇにおいても、Ｐ2 Ｏ
5 を添加してもよい。ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 ガラスの実
現可能な屈折率の上限値は、１．４７８程度であること
から、比屈折率差Δをあまり大きくすることはできな
い。この比屈折率差Δを大きくしたいときには、図６で
説明するようにフッ素を添加したＳｉＯ2 を用いてプラ
イマリークラッド層２を構成し、プライマリークラッド
層２の屈折率を下げればよい。
【００４３】図５の構成によるマルチコアファイバの特
徴は、各々のコアにＡｌ2 Ｏ3 をできるだけ多く添加
し、かつ周囲のコア１ａ〜１ｆにＧｅＯ2 或いはＰ2 Ｏ
5 を添加し、中心のコア１ｇよりも屈折率を大きくする
ことにより、利得の波長特性の平坦化をより広い帯域に
わたって実現することにある。また、各々のコアに対し
てＰ2 Ｏ5 を添加することにより、Ｅｒをより多く、よ
り均一に添加するための補助的な役割を持たせることが
できるほか、より高利得に、そして利得の波長特性を平
坦化するのにも有効である。
徴は、各々のコアにＡｌ2 Ｏ3 をできるだけ多く添加
し、かつ周囲のコア１ａ〜１ｆにＧｅＯ2 或いはＰ2 Ｏ
5 を添加し、中心のコア１ｇよりも屈折率を大きくする
ことにより、利得の波長特性の平坦化をより広い帯域に
わたって実現することにある。また、各々のコアに対し
てＰ2 Ｏ5 を添加することにより、Ｅｒをより多く、よ
り均一に添加するための補助的な役割を持たせることが
できるほか、より高利得に、そして利得の波長特性を平
坦化するのにも有効である。
【００４４】図６は本発明によるＥｒ添加マルチコアフ
ァイバの第４の実施の形態を示し、（ａ）は断面図、
（ｂ）は図６の（ａ）におけるＡ−Ａ′、Ｂ−Ｂ′、Ｃ
−Ｃ′の各断面における屈折率分布を示している。図６
のマルチコアファイバは、図１の構成に対し、各々にプ
ライマリークラッド層２を施したコア１ａ〜１ｇを一体
化したものに対し、その周囲を円筒状に中間層１００で
覆い、この中間層１００をセカンダリクラッド層３で覆
う構成にしている。中間層１００の材料には、Ｆを添加
したＳｉＯ2 を用いることができ、その直径は１０〜１
００μｍの範囲が好ましい。
ァイバの第４の実施の形態を示し、（ａ）は断面図、
（ｂ）は図６の（ａ）におけるＡ−Ａ′、Ｂ−Ｂ′、Ｃ
−Ｃ′の各断面における屈折率分布を示している。図６
のマルチコアファイバは、図１の構成に対し、各々にプ
ライマリークラッド層２を施したコア１ａ〜１ｇを一体
化したものに対し、その周囲を円筒状に中間層１００で
覆い、この中間層１００をセカンダリクラッド層３で覆
う構成にしている。中間層１００の材料には、Ｆを添加
したＳｉＯ2 を用いることができ、その直径は１０〜１
００μｍの範囲が好ましい。
【００４５】図６の構成によれば、図４の構成と同様な
屈折率分布を持たせることができ、比屈折率差を大きく
して信号光及び励起光の各々をコア内に閉じ込める効果
を高くすることができる。なお、図１、図４、図５及び
図６の構成においては、各図の（ｂ）に示すように、コ
ア１ａ〜１ｇ内の屈折率分布をステップ状にしたが、ス
テップ状に限定されるものではなく、径方向に緩やかな
分布を有していてもよい。また、プライマリークラッド
層２及び中間層１００内の屈折率も同様にステップ状以
外の分布であってもよい。
屈折率分布を持たせることができ、比屈折率差を大きく
して信号光及び励起光の各々をコア内に閉じ込める効果
を高くすることができる。なお、図１、図４、図５及び
図６の構成においては、各図の（ｂ）に示すように、コ
ア１ａ〜１ｇ内の屈折率分布をステップ状にしたが、ス
テップ状に限定されるものではなく、径方向に緩やかな
分布を有していてもよい。また、プライマリークラッド
層２及び中間層１００内の屈折率も同様にステップ状以
外の分布であってもよい。
【００４６】図７及び図８は、図１、図４、図５及び図
６の（ａ）におけるＡ−Ａ′、Ｂ−Ｂ′、Ｃ−Ｃ′の各
断面のＥｒ添加濃度分布の一例を示した図である。この
ように、コア１ａ〜１ｆ内のＥｒ添加濃度も、図７に示
すようなステップ状、或いは図８に示すように径方向に
緩やかな分布をもっていてもよい。これまで説明した第
１〜第４の実施の形態は、中心のコア１ｇの屈折率を周
囲のコア１ａ〜１ｆの屈折率よりも低くすることによ
り、中心のコア１ｇを伝搬するパワーを低下させ、周囲
のコア１ａ〜１ｆを伝搬するパワーとほぼ等しくなるよ
うにして利得の波長特性を広帯域にわたって平坦にした
ものであるが、この手段によらず、図７及び図８に示さ
れるように、中心のコア１ｇに添加するＥｒの量を周囲
のコア１ａ〜１ｆのＥｒ添加量よりも少なくする手段の
みを用いても中心のコア１ｇを伝搬する信号光パワー、
励起光パワーとＥｒの添加量によって決まる増幅度と、
周囲のコア１ａ〜１ｆを伝搬する信号光パワー、励起光
パワーとＥｒの添加量によって決まる増幅度とをほぼ等
しくなるようにして、利得の波長特性を平坦化すること
ができる。
６の（ａ）におけるＡ−Ａ′、Ｂ−Ｂ′、Ｃ−Ｃ′の各
断面のＥｒ添加濃度分布の一例を示した図である。この
ように、コア１ａ〜１ｆ内のＥｒ添加濃度も、図７に示
すようなステップ状、或いは図８に示すように径方向に
緩やかな分布をもっていてもよい。これまで説明した第
１〜第４の実施の形態は、中心のコア１ｇの屈折率を周
囲のコア１ａ〜１ｆの屈折率よりも低くすることによ
り、中心のコア１ｇを伝搬するパワーを低下させ、周囲
のコア１ａ〜１ｆを伝搬するパワーとほぼ等しくなるよ
うにして利得の波長特性を広帯域にわたって平坦にした
ものであるが、この手段によらず、図７及び図８に示さ
れるように、中心のコア１ｇに添加するＥｒの量を周囲
のコア１ａ〜１ｆのＥｒ添加量よりも少なくする手段の
みを用いても中心のコア１ｇを伝搬する信号光パワー、
励起光パワーとＥｒの添加量によって決まる増幅度と、
周囲のコア１ａ〜１ｆを伝搬する信号光パワー、励起光
パワーとＥｒの添加量によって決まる増幅度とをほぼ等
しくなるようにして、利得の波長特性を平坦化すること
ができる。
【００４７】また、上記の中心のコア１ｇの屈折率を周
囲のコア１ａ〜１ｆの屈折率よりも低く構成する手段
と、上記の中心のコア１ｇに添加するＥｒの量を周囲の
コア１ａ〜１ｆに添加するＥｒの量よりも少なく構成す
る手段を組み合わせてもよく、両者を組み合わせれば、
利得の波長特性を平坦化するのに都合が良い。すなわ
ち、中心のコア１ｇの屈折率を周囲のコア１ａ〜１ｆの
屈折率よりも低くして中心のコア１ｇを伝搬する信号光
パワー及び励起光パワーを抑えると共に、中心のコア１
ｇに添加するＥｒの量を周囲のコア１ａ〜１ｆに添加す
るＥｒの量よりも少なめにして増幅度を少し抑えること
により、結果的に全てのコア１ａ〜１ｇの各々の信号光
パワーの増幅度の均一化を図ることができる。このよう
に両方の手段を組み合わせれば、Ｅｒ添加マルチコアフ
ァイバの設計において、より自由度を持たせることがで
きる。
囲のコア１ａ〜１ｆの屈折率よりも低く構成する手段
と、上記の中心のコア１ｇに添加するＥｒの量を周囲の
コア１ａ〜１ｆに添加するＥｒの量よりも少なく構成す
る手段を組み合わせてもよく、両者を組み合わせれば、
利得の波長特性を平坦化するのに都合が良い。すなわ
ち、中心のコア１ｇの屈折率を周囲のコア１ａ〜１ｆの
屈折率よりも低くして中心のコア１ｇを伝搬する信号光
パワー及び励起光パワーを抑えると共に、中心のコア１
ｇに添加するＥｒの量を周囲のコア１ａ〜１ｆに添加す
るＥｒの量よりも少なめにして増幅度を少し抑えること
により、結果的に全てのコア１ａ〜１ｇの各々の信号光
パワーの増幅度の均一化を図ることができる。このよう
に両方の手段を組み合わせれば、Ｅｒ添加マルチコアフ
ァイバの設計において、より自由度を持たせることがで
きる。
【００４８】例えば、所望の特性を得るために、中心の
コア１ｇの屈折率の低下の度合いとＥｒ添加量の低下の
度合いは、種々の組み合わせが考えられ、屈折率の低下
の度合いが小さい場合には、Ｅｒ添加量の低下の度合い
を大きくすればよいし、屈折率の低下の度合いが大きい
場合には、Ｅｒ添加量の低下の度合いを小さくすればよ
い。
コア１ｇの屈折率の低下の度合いとＥｒ添加量の低下の
度合いは、種々の組み合わせが考えられ、屈折率の低下
の度合いが小さい場合には、Ｅｒ添加量の低下の度合い
を大きくすればよいし、屈折率の低下の度合いが大きい
場合には、Ｅｒ添加量の低下の度合いを小さくすればよ
い。
【００４９】図９は本発明によるＥｒ添加マルチコアフ
ァイバを用いた光増幅器の第１の実施の形態を示す接続
図である。Ｅｒ添加マルチコアファイバ４の両端にはレ
ンズ５ａ，５ｂが配設され、このレンズ５ａ，５ｂの各
々に面してＷＤＭ回路６ａ，６ｂが配設されている。ま
た、ＷＤＭ回路６ａ，６ｂに対する鉛直線に対し、レン
ズ５ａ，５ｂに対し対称な角度位置にレンズ７ａ，７ｂ
が配設されている。更にＷＤＭ回路６ａ，６ｂの外側に
はバルク構造のアイソレータ８ａ，８ｂを介してレンズ
９ａ，９ｂが配設され、このレンズ９ａ及びレンズ９ｂ
に面して、入力側ファイバ１０ａ及び出力側ファイバ１
０ｂが配設されている。また、レンズ７ａ，７ｂに面し
て光ファイバ１１ａ，１１ｂが配設され、この光ファイ
バ１１ａ，１１ｂの各々の端部には励起用半導体レーザ
１２ａ，１２ｂ（励起光１３ａ，１３ｂを発生）の各々
が配設されている。そして、光ファイバ１０ａには信号
光Ｓ1 が入光され、光ファイバ１０ｂからは増幅された
信号光Ｓ2 が出力される。なお、各レンズは、非平行光
を平行光に変換するために用いられる。
ァイバを用いた光増幅器の第１の実施の形態を示す接続
図である。Ｅｒ添加マルチコアファイバ４の両端にはレ
ンズ５ａ，５ｂが配設され、このレンズ５ａ，５ｂの各
々に面してＷＤＭ回路６ａ，６ｂが配設されている。ま
た、ＷＤＭ回路６ａ，６ｂに対する鉛直線に対し、レン
ズ５ａ，５ｂに対し対称な角度位置にレンズ７ａ，７ｂ
が配設されている。更にＷＤＭ回路６ａ，６ｂの外側に
はバルク構造のアイソレータ８ａ，８ｂを介してレンズ
９ａ，９ｂが配設され、このレンズ９ａ及びレンズ９ｂ
に面して、入力側ファイバ１０ａ及び出力側ファイバ１
０ｂが配設されている。また、レンズ７ａ，７ｂに面し
て光ファイバ１１ａ，１１ｂが配設され、この光ファイ
バ１１ａ，１１ｂの各々の端部には励起用半導体レーザ
１２ａ，１２ｂ（励起光１３ａ，１３ｂを発生）の各々
が配設されている。そして、光ファイバ１０ａには信号
光Ｓ1 が入光され、光ファイバ１０ｂからは増幅された
信号光Ｓ2 が出力される。なお、各レンズは、非平行光
を平行光に変換するために用いられる。
【００５０】ここで、ＷＤＭ回路６ａ，６ｂは、ガラス
基板上にＳｉＯ2 とＴｉＯ2 膜の低屈折率層と高屈折率
層を交互に形成した干渉膜フィルタで構成され、信号光
を透過させ、かつ励起光を反射させる特性を有する回路
である。なお、アイソレータ８ａ，８ｂ及びＷＤＭ回路
６ａ，６ｂにファイバ型構造のものを用いない理由は、
Ｅｒ添加マルチコアファイバ４の比屈折率差Δが大きい
ため、ファイバ型構造のものを使った場合、モードフィ
ールド整合回路を設けねばならなくなり、これによる損
失が生じるのを避けるためである。
基板上にＳｉＯ2 とＴｉＯ2 膜の低屈折率層と高屈折率
層を交互に形成した干渉膜フィルタで構成され、信号光
を透過させ、かつ励起光を反射させる特性を有する回路
である。なお、アイソレータ８ａ，８ｂ及びＷＤＭ回路
６ａ，６ｂにファイバ型構造のものを用いない理由は、
Ｅｒ添加マルチコアファイバ４の比屈折率差Δが大きい
ため、ファイバ型構造のものを使った場合、モードフィ
ールド整合回路を設けねばならなくなり、これによる損
失が生じるのを避けるためである。
【００５１】入力側ファイバ１０ａに入光された信号光
Ｓ1 は、レンズ９ａ、アイソレータ８ａ及びＷＤＭ回路
６ａを介してＥｒ添加マルチコアファイバ４へ送られる
が、同時にＷＤＭカプラ６ａには励起用半導体レーザ１
２ａから励起光１３ａが付与される。Ｅｒ添加マルチコ
アファイバ４に入射された励起光１３ａは、イオンのあ
るエネルギー準位を励起し、誘導放出による増幅作用が
生じる。ここで増幅された光信号Ｓ2 は、Ｅｒ添加マル
チコアファイバ４からレンズ５ｂ、ＷＤＭ回路６ｂ、ア
イソレータ８ｂを順次経由して出力側ファイバ１０ｂへ
送出される。同様に、励起用半導体レーザ１２ｂで生成
された励起光１３ｂは、Ｅｒ添加マルチコアファイバ４
に対して後方向から入射され、上記した原理で光増幅を
行う。ここでは、前後双方向から励起光を付与している
が、前側又は後側のいずれか一方からでもよい。
Ｓ1 は、レンズ９ａ、アイソレータ８ａ及びＷＤＭ回路
６ａを介してＥｒ添加マルチコアファイバ４へ送られる
が、同時にＷＤＭカプラ６ａには励起用半導体レーザ１
２ａから励起光１３ａが付与される。Ｅｒ添加マルチコ
アファイバ４に入射された励起光１３ａは、イオンのあ
るエネルギー準位を励起し、誘導放出による増幅作用が
生じる。ここで増幅された光信号Ｓ2 は、Ｅｒ添加マル
チコアファイバ４からレンズ５ｂ、ＷＤＭ回路６ｂ、ア
イソレータ８ｂを順次経由して出力側ファイバ１０ｂへ
送出される。同様に、励起用半導体レーザ１２ｂで生成
された励起光１３ｂは、Ｅｒ添加マルチコアファイバ４
に対して後方向から入射され、上記した原理で光増幅を
行う。ここでは、前後双方向から励起光を付与している
が、前側又は後側のいずれか一方からでもよい。
【００５２】このＥｒ添加マルチコアファイバ４の両端
には、光が逆方向に伝搬するのを防止するためのアイソ
レータ８ａ，８ｂが接続され、この各々の内側にはＷＤ
Ｍカプラ６ａ，６ｂが設けられている。アイソレータ８
ａには信号光Ｓ1 が入力され、アイソレータ８ｂから増
幅された信号光Ｓ2 が出力される。図１０は本発明によ
るＥｒ添加マルチコアファイバを用いた光増幅器の第２
の実施の形態を示す接続図である。
には、光が逆方向に伝搬するのを防止するためのアイソ
レータ８ａ，８ｂが接続され、この各々の内側にはＷＤ
Ｍカプラ６ａ，６ｂが設けられている。アイソレータ８
ａには信号光Ｓ1 が入力され、アイソレータ８ｂから増
幅された信号光Ｓ2 が出力される。図１０は本発明によ
るＥｒ添加マルチコアファイバを用いた光増幅器の第２
の実施の形態を示す接続図である。
【００５３】図１０の光増幅器は、図９の構成に対しＷ
ＤＭカプラ６ａ，６ｂとアイソレータ８ａ，８ｂの配置
を入れ換えたところに特徴がある。他の構成について
は、図９の通りであるので、説明は省略する。この場
合、アイソレータ８ａは信号光及び励起光を図の右方向
へ透過させる特性のものを用いる必要がある。すなわ
ち、信号光の波長帯（１．５３〜１．５６μｍ）を透過
させるだけでなく、励起光の波長帯（０．９８μｍ帯或
いは１．４８μｍ帯）も透過させることのできる広帯域
なアイソレータを用いる。
ＤＭカプラ６ａ，６ｂとアイソレータ８ａ，８ｂの配置
を入れ換えたところに特徴がある。他の構成について
は、図９の通りであるので、説明は省略する。この場
合、アイソレータ８ａは信号光及び励起光を図の右方向
へ透過させる特性のものを用いる必要がある。すなわ
ち、信号光の波長帯（１．５３〜１．５６μｍ）を透過
させるだけでなく、励起光の波長帯（０．９８μｍ帯或
いは１．４８μｍ帯）も透過させることのできる広帯域
なアイソレータを用いる。
【００５４】図１０のように、アイソレータ８ａ，８ｂ
をＷＤＭカプラ６ａ，６ｂの後段に設けることにより、
Ｅｒ添加マルチコアファイバ４側から反射してきた信号
光のみならず、励起光も阻止することができるため、信
号光側の光源及び励起用半導体レーザ１２ａの動作を安
定に保持することができる。また、励起用半導体レーザ
１２ｂからの励起光１３ｂがＥｒ添加マルチコアファイ
バ４内を伝搬し、アイソレータ８ａで反射され、再びＥ
ｒ添加マルチコアファイバ４内を伝搬するので、励起光
をより効率良く増幅に寄与させることができ、結果的に
高利得化を図ることができる。
をＷＤＭカプラ６ａ，６ｂの後段に設けることにより、
Ｅｒ添加マルチコアファイバ４側から反射してきた信号
光のみならず、励起光も阻止することができるため、信
号光側の光源及び励起用半導体レーザ１２ａの動作を安
定に保持することができる。また、励起用半導体レーザ
１２ｂからの励起光１３ｂがＥｒ添加マルチコアファイ
バ４内を伝搬し、アイソレータ８ａで反射され、再びＥ
ｒ添加マルチコアファイバ４内を伝搬するので、励起光
をより効率良く増幅に寄与させることができ、結果的に
高利得化を図ることができる。
【００５５】図１１は図９に示した光増幅器を用いて構
成した光増幅分配装置の構成例を示す接続図である。図
９に示した光増幅器に対し、光スターカプラ１４を接続
することにより増幅分配装置が構成される。つまり、図
８の出力側ファイバ１０ｂに光スターカプラ１４を接続
することにより、増幅後の光信号を分配して得た複数の
信号出力光１５を得ることができる。
成した光増幅分配装置の構成例を示す接続図である。図
９に示した光増幅器に対し、光スターカプラ１４を接続
することにより増幅分配装置が構成される。つまり、図
８の出力側ファイバ１０ｂに光スターカプラ１４を接続
することにより、増幅後の光信号を分配して得た複数の
信号出力光１５を得ることができる。
【００５６】光スターカプラ１４には、入力がＮ（Ｎ：
１，２）で出力がＭ（Ｍ：≧２）のものが用いられ、そ
の入力の一方が出力側ファイバ１０ｂに接続される。こ
こでは、Ｎを「２」、Ｍを「１６」としているが、Ｎは
１でもよく、また、Ｍは「４」，「８」，「３２」，
「６４」等にすることができる。更に、光スターカプラ
１４には、ファイバ型構造、導波路型構造のいずれも用
いることができる。
１，２）で出力がＭ（Ｍ：≧２）のものが用いられ、そ
の入力の一方が出力側ファイバ１０ｂに接続される。こ
こでは、Ｎを「２」、Ｍを「１６」としているが、Ｎは
１でもよく、また、Ｍは「４」，「８」，「３２」，
「６４」等にすることができる。更に、光スターカプラ
１４には、ファイバ型構造、導波路型構造のいずれも用
いることができる。
【００５７】なお、出力側ファイバ１０ｂと光スターカ
プラ１４の入力側ファイバのモードフィールド径をＥｒ
添加マルチコアファイバのモードフィールド径にほぼ等
しくしておくと、より低損失で且つ反射光を無くして光
スターカプラ１４の出力側から増幅ならびに分配された
出力光１５を取り出すことができる。図１２は図９に示
した光増幅器を用いて構成した光増幅中継装置の構成例
を示す接続図である。
プラ１４の入力側ファイバのモードフィールド径をＥｒ
添加マルチコアファイバのモードフィールド径にほぼ等
しくしておくと、より低損失で且つ反射光を無くして光
スターカプラ１４の出力側から増幅ならびに分配された
出力光１５を取り出すことができる。図１２は図９に示
した光増幅器を用いて構成した光増幅中継装置の構成例
を示す接続図である。
【００５８】図１２に示すように、同一仕様の複数の分
散シフトファイバ１６ａ，１６ｂ，１６ｃが用いられ、
その相互間には図９に示した構成のＥｒ添加マルチコア
ファイバ増幅器１７ａ，１７ｂが配設されている。更
に、分散シフトファイバ１６ｃの出力側には光増幅器１
７ｃが配設されている。分散シフトファイバ１６ａの入
力側には光合分波回路１８ａの出力ポート１９ａが接続
され、光増幅器１７ｃの出力端には光合分波回路１８ｂ
の入力ポート２０ｂが接続されている。また、光合分波
回路１８ａは入力ポート２０ａを備え、波長λ1 〜λ8
の光信号が入力される。更に、光合分波回路１８ｂは出
力ポート１９ｂを備え、波長λ1 〜λ8 の増幅された各
光信号が個別に出力される。
散シフトファイバ１６ａ，１６ｂ，１６ｃが用いられ、
その相互間には図９に示した構成のＥｒ添加マルチコア
ファイバ増幅器１７ａ，１７ｂが配設されている。更
に、分散シフトファイバ１６ｃの出力側には光増幅器１
７ｃが配設されている。分散シフトファイバ１６ａの入
力側には光合分波回路１８ａの出力ポート１９ａが接続
され、光増幅器１７ｃの出力端には光合分波回路１８ｂ
の入力ポート２０ｂが接続されている。また、光合分波
回路１８ａは入力ポート２０ａを備え、波長λ1 〜λ8
の光信号が入力される。更に、光合分波回路１８ｂは出
力ポート１９ｂを備え、波長λ1 〜λ8 の増幅された各
光信号が個別に出力される。
【００５９】図１２の構成においては、波長λ1 〜λ8
の光信号が光合分波回路１８ａに入力されると、光合分
波回路１８ａで波長多重された光信号は分散シフトファ
イバ１６ａ，１６ｂ，１６ｃを介して光増幅器１７ａ，
１７ｂ，１７ｃに順次供給され、光増幅が行われる。最
後に、光合分波回路１８ｂによって夫々の波長（波長λ
1 〜λ8 ）の信号光に分離して出力する。このとき、光
増幅器１７ａ，１７ｂ，１７ｃの小信号入力時の利得の
波長特性は上記した様に広帯域にわたって平坦であるの
で、より多くの情報を夫々の波長の光信号に乗せて、よ
り長距離に伝送することが可能になる。また、出力ポー
ト１９ｂにおける各チャンネルのＳ／Ｎ及び光クロスト
ーク特性を高性能に維持することができる。
の光信号が光合分波回路１８ａに入力されると、光合分
波回路１８ａで波長多重された光信号は分散シフトファ
イバ１６ａ，１６ｂ，１６ｃを介して光増幅器１７ａ，
１７ｂ，１７ｃに順次供給され、光増幅が行われる。最
後に、光合分波回路１８ｂによって夫々の波長（波長λ
1 〜λ8 ）の信号光に分離して出力する。このとき、光
増幅器１７ａ，１７ｂ，１７ｃの小信号入力時の利得の
波長特性は上記した様に広帯域にわたって平坦であるの
で、より多くの情報を夫々の波長の光信号に乗せて、よ
り長距離に伝送することが可能になる。また、出力ポー
ト１９ｂにおける各チャンネルのＳ／Ｎ及び光クロスト
ーク特性を高性能に維持することができる。
【００６０】更に、分散シフトファイバ１６ａ，１６
ｂ，１６ｃと光増幅器１７ａ，１７ｂ，１７ｃのモード
フィールド径を接近した値にすることにより、低反射、
低損失の光伝送系を構成することができる。つまり、低
ノイズフィギュアで高速、大容量の情報を長距離に伝送
することが可能になる。なお、図１２においては、波長
多重数を８チャンネルとしたが、これに限定されるもの
ではなく、例えば、「１６」、「３２」、「６４」、
「１２８」等のチャンネル数にすることができる。更
に、分散シフトファイバ及び光増幅器の数は各３個とし
たが、任意にすることができる。
ｂ，１６ｃと光増幅器１７ａ，１７ｂ，１７ｃのモード
フィールド径を接近した値にすることにより、低反射、
低損失の光伝送系を構成することができる。つまり、低
ノイズフィギュアで高速、大容量の情報を長距離に伝送
することが可能になる。なお、図１２においては、波長
多重数を８チャンネルとしたが、これに限定されるもの
ではなく、例えば、「１６」、「３２」、「６４」、
「１２８」等のチャンネル数にすることができる。更
に、分散シフトファイバ及び光増幅器の数は各３個とし
たが、任意にすることができる。
【００６１】図１３は光増幅中継装置の他の構成例を示
す接続図である。ここに示す増幅中継装置は、図１２の
構成において、その光増幅器１７ｃに代え、ファイバ型
又は導波路型の分散補償デバイス２１を用いた構成にし
ている。図１２の構成で大容量の情報を高速に長距離伝
送しようとすれば、ファイバの分散特性が問題になる。
この問題を解決するため、分散補償デバイス２１を設け
ている。
す接続図である。ここに示す増幅中継装置は、図１２の
構成において、その光増幅器１７ｃに代え、ファイバ型
又は導波路型の分散補償デバイス２１を用いた構成にし
ている。図１２の構成で大容量の情報を高速に長距離伝
送しようとすれば、ファイバの分散特性が問題になる。
この問題を解決するため、分散補償デバイス２１を設け
ている。
【００６２】なお、上記の各実施の形態において、コア
１ａ〜１ｇは、Ｅｒを添加する例について説明したが、
これに代えてＰｒ（プラセオジム）、Ｎｄ、Ｙｂ（イッ
テルビウム）、Ｓｍ（サマリウム）、Ｃｅ（セリウム）
等の希土類元素を用いることができる。また、希土類元
素は、上記の内の少なくとも２種を添加することができ
る。
１ａ〜１ｇは、Ｅｒを添加する例について説明したが、
これに代えてＰｒ（プラセオジム）、Ｎｄ、Ｙｂ（イッ
テルビウム）、Ｓｍ（サマリウム）、Ｃｅ（セリウム）
等の希土類元素を用いることができる。また、希土類元
素は、上記の内の少なくとも２種を添加することができ
る。
【００６３】また、コア１ａ〜１ｇの主材料は、ＳｉＯ
2 系（ＳｉＯ2 にＧｅ、Ｐ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｂ、Ｆ等の屈
折率制御用の添加物を少なくとも１種を添加したも
の）、フッ化物系、多成分系材料のいずれかを用いるこ
とができる。更に、プライマリークラッド層２及びセカ
ンダリクラッド層３は、ＳｉＯ2 或いは上記ＳｉＯ
2 系、フッ化物系、多成分系のいずれかの材料を用いる
ことができる。
2 系（ＳｉＯ2 にＧｅ、Ｐ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｂ、Ｆ等の屈
折率制御用の添加物を少なくとも１種を添加したも
の）、フッ化物系、多成分系材料のいずれかを用いるこ
とができる。更に、プライマリークラッド層２及びセカ
ンダリクラッド層３は、ＳｉＯ2 或いは上記ＳｉＯ
2 系、フッ化物系、多成分系のいずれかの材料を用いる
ことができる。
【００６４】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明は、第１のコ
アと、該第１のコアの近傍に配置された第２のコアとを
含み、第１のコアは第２のコアより小さい屈折率にした
ことにより、各コアのパワーバランスがとれ、利得の波
長特性を広帯域にわたって平坦にすることができる。
アと、該第１のコアの近傍に配置された第２のコアとを
含み、第１のコアは第２のコアより小さい屈折率にした
ことにより、各コアのパワーバランスがとれ、利得の波
長特性を広帯域にわたって平坦にすることができる。
【００６５】また、前記コアと前記第２のコアの各々を
プライマリークラッド層で被覆し、これらの外周をセカ
ンダリクラッド層で被覆する構成にすれば、プライマリ
ークラッド層の屈折率ｎP とセカンダリクラッド層の屈
折率ｎC を異ならせたファイバを製作するのに適し、高
効率（＝高利得）の光増幅器用の光ファイバを得ること
ができる。
プライマリークラッド層で被覆し、これらの外周をセカ
ンダリクラッド層で被覆する構成にすれば、プライマリ
ークラッド層の屈折率ｎP とセカンダリクラッド層の屈
折率ｎC を異ならせたファイバを製作するのに適し、高
効率（＝高利得）の光増幅器用の光ファイバを得ること
ができる。
【００６６】更に、クラッドの中心部に配置された第１
のコアの希土類元素添加量を、周囲に配置される第２の
コアの希土類元素添加量よりも少なくすることにより、
第１のコアを伝搬する信号光パワー、励起光パワー及び
Ｅｒの添加量によって定まる増幅度と、周囲の第２のコ
アを伝搬する信号光パワー、励起光パワー及びＥｒの添
加量によって定まる増幅度とをほぼ等しくすることがで
きる。このため、利得の波長特性を平坦化することがで
きる。
のコアの希土類元素添加量を、周囲に配置される第２の
コアの希土類元素添加量よりも少なくすることにより、
第１のコアを伝搬する信号光パワー、励起光パワー及び
Ｅｒの添加量によって定まる増幅度と、周囲の第２のコ
アを伝搬する信号光パワー、励起光パワー及びＥｒの添
加量によって定まる増幅度とをほぼ等しくすることがで
きる。このため、利得の波長特性を平坦化することがで
きる。
【００６７】また、本発明は、利得の波長特性の平坦特
性を良好にした希土類添加マルチコアファイバと、ＷＤ
Ｍ回路と組み合わせて光増幅器を構成したので、利得の
波長特性の平坦性を確保しながら高利得化を図ることが
できる。更に、希土類元素を添加するに際し、第１のコ
アの屈折率を第２のコアの屈折率より小さくすることに
より、第１のコアと第２のコアの各々を伝搬する信号光
パワー、励起光パワー、及び希土類元素によって決まる
増幅度をほぼ等しくすることができる。
性を良好にした希土類添加マルチコアファイバと、ＷＤ
Ｍ回路と組み合わせて光増幅器を構成したので、利得の
波長特性の平坦性を確保しながら高利得化を図ることが
できる。更に、希土類元素を添加するに際し、第１のコ
アの屈折率を第２のコアの屈折率より小さくすることに
より、第１のコアと第２のコアの各々を伝搬する信号光
パワー、励起光パワー、及び希土類元素によって決まる
増幅度をほぼ等しくすることができる。
【００６８】また、本発明は、希土類添加マルチコアフ
ァイバを用いた光増幅器に分散シフトファイバを付加す
ることにより、分散シフトファイバと希土類添加マルチ
コアファイバのモードフィールド径を非常に近い値にす
ることができ、情報信号の伝送を低接続損失で行うこと
が可能になる。また、本発明は、分散シフトファイバ及
び光合分波回路を付加することにより、波長多重が行
え、この波長多重した信号光を各ファイバに通せば、利
得の波長特性の平坦性及び高利得を維持しながらの長距
離伝送が可能な光増幅中継装置を得ることができる。
ァイバを用いた光増幅器に分散シフトファイバを付加す
ることにより、分散シフトファイバと希土類添加マルチ
コアファイバのモードフィールド径を非常に近い値にす
ることができ、情報信号の伝送を低接続損失で行うこと
が可能になる。また、本発明は、分散シフトファイバ及
び光合分波回路を付加することにより、波長多重が行
え、この波長多重した信号光を各ファイバに通せば、利
得の波長特性の平坦性及び高利得を維持しながらの長距
離伝送が可能な光増幅中継装置を得ることができる。
【００６９】また、本発明は、分散シフトファイバに分
散補償デバイスを接続した構成にしたので、高速、大容
量の情報をより長距離へ伝送しようとする場合に問題と
なるファイバの分散値が、分散補償デバイスによって補
償される。したがって、利得の波長特性の平坦特性及び
高利得化を確保しながら、大容量の情報を高速に遠方へ
伝送することが可能な光増幅中継装置を得ることができ
る。
散補償デバイスを接続した構成にしたので、高速、大容
量の情報をより長距離へ伝送しようとする場合に問題と
なるファイバの分散値が、分散補償デバイスによって補
償される。したがって、利得の波長特性の平坦特性及び
高利得化を確保しながら、大容量の情報を高速に遠方へ
伝送することが可能な光増幅中継装置を得ることができ
る。
【００７０】更に、本発明は、希土類添加マルチコアフ
ァイバを用いた光増幅器に光スターカプラを設け、増幅
後の光信号を複数の異なる波長に分配出力するようにし
たので、希土類添加マルチコアファイバを用いた光増幅
によって利得の波長特性の平坦特性を確保しながら増幅
された信号光が光スターカプラによって分配され、複数
の加入者へ波長多重化された情報信号をほぼ均等に、且
つＳ／Ｎの劣化及びクロストーク特性の劣化を極めて低
い値にして伝送することが可能な光増幅分配装置を得る
ことができる。
ァイバを用いた光増幅器に光スターカプラを設け、増幅
後の光信号を複数の異なる波長に分配出力するようにし
たので、希土類添加マルチコアファイバを用いた光増幅
によって利得の波長特性の平坦特性を確保しながら増幅
された信号光が光スターカプラによって分配され、複数
の加入者へ波長多重化された情報信号をほぼ均等に、且
つＳ／Ｎの劣化及びクロストーク特性の劣化を極めて低
い値にして伝送することが可能な光増幅分配装置を得る
ことができる。
【図１】本発明によるマルチコアファイバの第１の実施
の形態を示す断面図である。
の形態を示す断面図である。
【図２】図１のマルチコアファイバにおける波長−利得
特性図である。
特性図である。
【図３】図１のマルチコアファイバにおけるコア間隔−
帯域幅特性図である。
帯域幅特性図である。
【図４】本発明によるＥｒ添加マルチコアファイバの第
２の実施の形態を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は
（ａ）におけるＡ−Ａ′、Ｂ−Ｂ′、Ｃ−Ｃ′の各断面
における屈折率分布を示している。
２の実施の形態を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は
（ａ）におけるＡ−Ａ′、Ｂ−Ｂ′、Ｃ−Ｃ′の各断面
における屈折率分布を示している。
【図５】本発明によるＥｒ添加マルチコアファイバの第
３の実施の形態を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は
（ａ）におけるＡ−Ａ′、Ｂ−Ｂ′、Ｃ−Ｃ′の各断面
における屈折率分布を示している。
３の実施の形態を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は
（ａ）におけるＡ−Ａ′、Ｂ−Ｂ′、Ｃ−Ｃ′の各断面
における屈折率分布を示している。
【図６】本発明によるＥｒ添加マルチコアファイバの第
４の実施の形態を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は
（ａ）におけるＡ−Ａ′、Ｂ−Ｂ′、Ｃ−Ｃ′の各断面
における屈折率分布を示している。
４の実施の形態を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は
（ａ）におけるＡ−Ａ′、Ｂ−Ｂ′、Ｃ−Ｃ′の各断面
における屈折率分布を示している。
【図７】本発明に係るコア内のＥｒ添加濃度の分布（ス
テップ状の分布）例を示す分布特性図である。
テップ状の分布）例を示す分布特性図である。
【図８】本発明に係るコア内のＥｒ添加濃度の分布（径
方向に緩やかな分布）例の他の例を示す分布特性図であ
る。
方向に緩やかな分布）例の他の例を示す分布特性図であ
る。
【図９】本発明によるＥｒ添加マルチコアファイバを用
いた光増幅器の第１の実施の形態を示す接続図である。
いた光増幅器の第１の実施の形態を示す接続図である。
【図１０】本発明によるＥｒ添加マルチコアファイバを
用いた光増幅器の第２の実施の形態を示す接続図であ
る。
用いた光増幅器の第２の実施の形態を示す接続図であ
る。
【図１１】図９に示した光増幅器を用いて構成した光増
幅分配装置の構成例を示す接続図である。
幅分配装置の構成例を示す接続図である。
【図１２】図９に示した光増幅器を用いて構成した光増
幅中継装置の構成例を示す接続図である。
幅中継装置の構成例を示す接続図である。
【図１３】光増幅中継装置の他の構成例を示す接続図で
ある。
ある。
【図１４】波長０．９８μｍにおけるコア間隔ｄ−パワ
ー入射／出射特性図である。
ー入射／出射特性図である。
【図１５】波長１．５５μｍにおけるコア間隔ｄ−パワ
ー入射／出射特性図である。
ー入射／出射特性図である。
【図１６】従来のＥｒ添加マルチコアファイバの一例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図１７】図１６に示したＥｒ添加マルチコアファイバ
を用いた光増幅器を示す接続図である。
を用いた光増幅器を示す接続図である。
【図１８】図１７の構成のＥｒ添加マルチコアファイバ
における利得の波長特性を測定した波長−利得特性図で
ある。
における利得の波長特性を測定した波長−利得特性図で
ある。
【図１９】マルチコアファイバのコア間隔ｄと光増幅器
の１ｄＢ帯域幅の関係を示す特性図である。
の１ｄＢ帯域幅の関係を示す特性図である。
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ 周囲のコア １ｇ 中心のコア ２ プライマリークラッド層 ３ セカンダリクラッド層 ４ Ｅｒ添加マルチコアファイバ ６ａ，６ｂ ＷＤＭ回路 ８ａ，８ｂ アイソレータ １２ａ，１２ｂ 励起用半導体レーザ １３ａ，１３ｂ 励起光 １４ 光スターカプラ １６ａ，１６ｂ，１６ｃ 分散シフトファイバ １７ａ，１７ｂ 光増幅器 １８ａ，１８ｂ 光合分波回路 ２１ 分散補償デバイス １００ 中間層
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 Ｈ０１Ｓ 3/07 Ｈ０１Ｓ 3/07 3/17 3/17
Claims (19)
- 【請求項１】 希土類元素が添加された複数のコアを所
定の屈折率を有したクラッド層で被覆して構成されたマ
ルチコアファイバにおいて、 前記複数のコアは、それら複数のコアの中心部に配置さ
れ、前記所定の屈折率より大きい第１の屈折率を有した
第１のコアと、 前記第１のコアの外側に配置され、前記第１の屈折率よ
り大きい第２の屈折率を有した第２のコアより構成され
ることを特徴とするマルチコアファイバ。 - 【請求項２】 前記第１及び第２のコアは、希土類元素
に加えてＡｌが添加され、 前記クラッド層は前記第１及び第２のコアを被覆するプ
ライマリークラッド層と、前記プライマリークラッド層
の外側に設けられたセカンダリクラッド層とにより構成
されることを特徴とする請求項１記載のマルチコアファ
イバ。 - 【請求項３】 前記プライマリークラッド層は、前記セ
カンダリクラッド層より屈折率が小さいことを特徴とす
る請求項２記載のマルチコアファイバ。 - 【請求項４】 前記第１及び前記第２のコアは、ＳｉＯ
2 系ガラス、ＳｉＯ 2 −ＧｅＯ2 系ガラス、あるいはＳ
ｉＯ2 −ＧｅＯ2 −Ｐ2 Ｏ5 系ガラスにＡｌが少なくと
も５０００ｐｐｍ、及びＥｒが少なくとも２００ｐｐｍ
添加されていることを特徴とする請求項２記載のマルチ
コアファイバ。 - 【請求項５】 希土類元素が添加された複数のコアをク
ラッド層で被覆して構成されたマルチコアファイバにお
いて、 前記複数のコアは、それら複数のコアの中心部に配置さ
れた第１のコアと、 前記第１のコアの外側に配置され、前記第１のコアの希
土類元素添加量よりも多い量の希土類元素を含む第２の
コアより構成されることを特徴とするマルチコアファイ
バ。 - 【請求項６】 前記第１のコアと第２のコアは、前記希
土類元素が各々のコア内で径方向に分布するように添加
されていることを特徴する請求項５記載のマルチコアフ
ァイバ。 - 【請求項７】 前記第１のコアは、前記クラッド層の屈
折率より大きく、前記第２のコアの屈折率より小さいこ
とを特徴とする請求項５記載のマルチコアファイバ。 - 【請求項８】 前記第１及び第２のコアは、希土類元素
に加えてＡｌが添加され、 前記クラッド層は前記第１及び第２のコアを被覆するプ
ライマリークラッド層と、前記プライマリークラッド層
の外側に設けられたセカンダリクラッド層とにより構成
されることを特徴とする請求項５記載のマルチコアファ
イバ。 - 【請求項９】 前記プライマリークラッド層は、前記セ
カンダリクラッド層より屈折率が小さいことを特徴とす
る請求項５記載のマルチコアファイバ。 - 【請求項１０】 前記第１及び第２のコアは、ＳｉＯ2
系ガラス、ＳｉＯ2−ＧｅＯ2 系ガラス、あるいはＳｉ
Ｏ2 −ＧｅＯ2 −Ｐ2 Ｏ5 系ガラスにＡｌが少なくとも
５０００ｐｐｍ、及びＥｒが少なくとも２００ｐｐｍ添
加されていることを特徴とする請求項５記載のマルチコ
アファイバ。 - 【請求項１１】 希土類元素が添加された複数のコアを
所定の屈折率を有したクラッド層で被覆して構成され、
前記複数のコアは、それら複数のコアの中心部に配置さ
れ、前記所定の屈折率より大きい第１の屈折率を有した
第１のコアと、前記第１のコアの外側に配置され、前記
第１の屈折率より大きい第２の屈折率を有した第２のコ
アより構成されたマルチコアファイバと、 前記マルチコアファイバの入力側、出力側、又は両側に
設けられたＷＤＭ回路と、 前記ＷＤＭ回路に励起光を供給するための励起用光源
と、 前記ＷＤＭ回路と入力端又は出力端との間に設けられた
アイソレータとを具備することを特徴とするマルチコア
ファイバを用いた光増幅器。 - 【請求項１２】 希土類元素が添加された複数のコアを
所定の屈折率を有したクラッド層で被覆して構成され、
前記複数のコアは、それら複数のコアの中心部に配置さ
れた第１のコアと、前記第１のコアの外側に配置され、
前記第１のコアの希土類元素添加量よりも多い量の希土
類元素を含む第２のコアより構成されたマルチコアファ
イバと、 前記マルチコアファイバの入力側、出力側、又は両側に
設けられたＷＤＭ回路と、 前記ＷＤＭ回路に励起光を供給するための励起用光源
と、 前記ＷＤＭ回路と入力端又は出力端との間に設けられた
アイソレータとを具備することを特徴とするマルチコア
ファイバを用いた光増幅器。 - 【請求項１３】 前記励起光は、波長が０．９８μｍ帯
または１．４８μｍ帯であることを特徴とする請求項１
１又は１２記載のマルチコアファイバを用いた光増幅
器。 - 【請求項１４】 希土類元素が添加された複数のコアを
所定の屈折率を有したクラッド層で被覆して構成され、
前記複数のコアは、それら複数のコアの中心部に配置さ
れ、前記所定の屈折率より大きい第１の屈折率を有した
第１のコアと、前記第１のコアの外側に配置され、前記
第１の屈折率より大きい第２の屈折率を有した第２のコ
アより構成されたマルチコアファイバと、 前記マルチコアファイバの入力側、出力側、又は両側に
設けられたＷＤＭ回路と、 前記ＷＤＭ回路に励起光を供給するための励起用光源
と、 前記ＷＤＭ回路と入力端又は出力端との間に設けられた
アイソレータと、 前記マルチコアファイバの光増幅器の入力側、出力側、
又は両側に接続した分散シフトファイバとを具備するこ
とを特徴とするマルチコアファイバを用いた光増幅中継
装置。 - 【請求項１５】 希土類元素が添加された複数のコアを
所定の屈折率を有したクラッド層で被覆して構成され、
前記複数のコアは、それら複数のコアの中心部に配置さ
れた第１のコアと、前記第１のコアの外側に配置され、
前記第１のコアの希土類元素添加量よりも多い量の希土
類元素を含む第２のコアより構成されたマルチコアファ
イバと、 前記マルチコアファイバの入力側、出力側、又は両側に
設けられたＷＤＭ回路と、 前記ＷＤＭ回路に励起光を供給するための励起用光源
と、 前記ＷＤＭ回路と入力端又は出力端との間に設けられた
アイソレータと、 前記マルチコアファイバの光増幅器の入力側、出力側、
又は両側に接続した分散シフトファイバとを具備するこ
とを特徴とするマルチコアファイバを用いた光増幅中継
装置。 - 【請求項１６】 前記分散シフトファイバは、途中に分
散補償デバイスが接続されていることを特徴とする請求
項１４又は１５記載のマルチコアファイバを用いた光増
幅中継装置。 - 【請求項１７】 装置の入力側、出力側、又は両側に光
合分波回路を設けたことを特徴とする請求項１４、１５
又は１６記載のマルチコアファイバを用いた光増幅中継
装置。 - 【請求項１８】 希土類元素が添加された複数のコアを
所定の屈折率を有したクラッド層で被覆して構成され、
前記複数のコアは、それら複数のコアの中心部に配置さ
れ、前記所定の屈折率より大きい第１の屈折率を有した
第１のコアと、前記第１のコアの外側に配置され、前記
第１の屈折率より大きい第２の屈折率を有した第２のコ
アより構成されたマルチコアファイバと、このマルチコ
アファイバの入力側、出力側、又は両側に設けられたＷ
ＤＭ回路と、このＷＤＭ回路に励起光を供給するための
励起用光源と、前記ＷＤＭ回路と入力端又は出力端との
間に設けられたアイソレータを備えた光増幅器と、 前記光増幅器の出力側に設けられ、この光増幅器より出
力された増幅後の光信号を複数の異なる波長に分配出力
する光スターカプラとを具備することを特徴とするマル
チコアファイバを用いた光増幅分配装置。 - 【請求項１９】 希土類元素が添加された複数のコアを
所定の屈折率を有したクラッド層で被覆して構成され、
前記複数のコアは、それら複数のコアの中心部に配置さ
れた第１のコアと、前記第１のコアの外側に配置され、
前記第１のコアの希土類元素添加量よりも多い量の希土
類元素を含む第２のコアより構成されたマルチコアファ
イバと、このマルチコアファイバの入力側、出力側、又
は両側に設けられたＷＤＭ回路と、このＷＤＭ回路に励
起光を供給するための励起用光源と、前記ＷＤＭ回路と
入力端又は出力端との間に設けられたアイソレータを備
えた光増幅器と、 前記光増幅器の出力側に設けられ、この光増幅器より出
力された増幅後の光信号を複数の異なる波長に分配出力
する光スターカプラとを具備することを特徴とするマル
チコアファイバを用いた光増幅分配装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8074793A JP3006476B2 (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | マルチコアファイバ、これを用いた光増幅器、この光増幅器を用いた光増幅中継装置及び光増幅分配装置 |
| CA002182830A CA2182830C (en) | 1996-02-22 | 1996-08-07 | Rare earth element-doped multiple-core optical fiber and optical systems using the same |
| GB9616600A GB2310506B (en) | 1996-02-22 | 1996-08-07 | Rare earth element-doped multiple-core optical fiber and optical systems using them |
| FR9610000A FR2745392B1 (fr) | 1996-02-22 | 1996-08-08 | Fibres optiques a plusieurs ames, et amplificateurs et systemes les comportant |
| US08/695,493 US5703987A (en) | 1996-02-22 | 1996-08-12 | Rare earth element-doped multiple-core optical fiber and optical systems using the same field of the invention |
| US08/791,428 US5742722A (en) | 1996-02-22 | 1997-01-27 | Rare earth element-doped multiple-core optical fiber and optical systems using the samefield of the invention |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8074793A JP3006476B2 (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | マルチコアファイバ、これを用いた光増幅器、この光増幅器を用いた光増幅中継装置及び光増幅分配装置 |
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|---|---|
| JPH09265021A true JPH09265021A (ja) | 1997-10-07 |
| JP3006476B2 JP3006476B2 (ja) | 2000-02-07 |
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ID=13557542
Family Applications (1)
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| JP8074793A Expired - Fee Related JP3006476B2 (ja) | 1996-02-22 | 1996-03-28 | マルチコアファイバ、これを用いた光増幅器、この光増幅器を用いた光増幅中継装置及び光増幅分配装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3006476B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013088607A (ja) * | 2011-10-18 | 2013-05-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | コア拡大単一モード光ファイバおよび光伝送システム |
| JP2013088608A (ja) * | 2011-10-18 | 2013-05-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 短波長伝送用光ファイバおよび光伝送システム |
| JP2013097172A (ja) * | 2011-11-01 | 2013-05-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 受動型光伝送システムおよびこれに用いる高強度伝送用光ファイバ |
| WO2013129234A1 (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-06 | 住友電気工業株式会社 | マルチコア光ファイバ、マルチコア光ファイバケーブル、およびマルチコア光ファイバ伝送システム |
| WO2016157639A1 (ja) * | 2015-03-30 | 2016-10-06 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバの漏洩損失測定方法 |
-
1996
- 1996-03-28 JP JP8074793A patent/JP3006476B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2013129234A1 (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-06 | 住友電気工業株式会社 | マルチコア光ファイバ、マルチコア光ファイバケーブル、およびマルチコア光ファイバ伝送システム |
| JPWO2013129234A1 (ja) * | 2012-02-29 | 2015-07-30 | 住友電気工業株式会社 | マルチコア光ファイバ、マルチコア光ファイバケーブル、およびマルチコア光ファイバ伝送システム |
| US9164228B2 (en) | 2012-02-29 | 2015-10-20 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Multi-core optical fiber, multi-core optical fiber cable, and multi-core optical fiber transmission system |
| WO2016157639A1 (ja) * | 2015-03-30 | 2016-10-06 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバの漏洩損失測定方法 |
| JPWO2016157639A1 (ja) * | 2015-03-30 | 2018-01-25 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバの漏洩損失測定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3006476B2 (ja) | 2000-02-07 |
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