WO2021100275A1 - 光カプラ及び光増幅器 - Google Patents

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WO2021100275A1
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optical
optical fiber
cores
coupling
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雄太 若山
釣谷　剛宏
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Kddi株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an optical coupler and an optical amplifier.
  • Non-Patent Document 1 discloses a polishing type optical coupler.
  • the polishing type optical coupler disclosed in Non-Patent Document 1 is obtained by polishing the cladding of two single mode (SM) optical fibers so that the cores of the two SM optical fibers are arranged close to each other. By arranging the cores of the two SM optical fibers close to each other, the signal light propagating in one core can be transferred to the other core.
  • Non-Patent Document 1 also discloses that optical couplers having various coupling ratios can be obtained by adjusting the distance between the cores and the length of the cores.
  • the MC optical fiber is an optical fiber having a plurality of cores.
  • a set of optical transmitters and optical receivers transmit and receive signal light via one core of the MC optical fiber. Therefore, for example, in an optical communication system using an MC optical fiber having P cores (P is an integer of 2 or more), the cores of P single core (SC) optical fibers and the MC optical fiber are used.
  • P is an integer of 2 or more
  • SC single core
  • An optical component that connects P cores is required.
  • the optical component connecting the P cores of the SC optical fiber and the P cores of the MC optical fiber will be referred to as a P core MC type optical coupler.
  • the abrasive optical coupler disclosed in Non-Patent Document 1 is applied to an MC optical fiber, and each of the cores of the P SC optical fibers is arranged close to one of the P cores of the MC optical fiber.
  • a P-core MC type optical coupler can be generated.
  • the clad of the MC optical fiber is provided with a marker for identifying and identifying each core. Since the marker has a refractive index different from that of the core and the clad, the coupling ratio between the core arranged near the marker among the plurality of cores of the MC optical fiber and the core of the SC optical fiber is that of the MC optical fiber. It deteriorates as compared with the coupling rate between other cores and the core of the SC optical fiber.
  • the optical coupler has a first member to an Nth member (N is an integer of 2 or more), and a Kth member (K is an integer from 1 to N) is on the circumference.
  • the first core to the P (P is an integer of N or more) cores arranged at equal intervals, and the markers arranged at the positions closest to the first core among the first cores to the P cores.
  • the core of the single-core optical fiber of the K member includes the multi-core optical fiber having the above and one or more single-core optical fibers, and the core of the single-core optical fiber of the K member is the first core of the first core to the P core.
  • each core of the multi-core optical fiber of the Mth member (M is an integer from 1 to N-1) is connected to each core of the multi-core optical fiber of the (M + 1) member.
  • the total number of the single-core optical fibers contained in the first member to the Nth member is P, and P cores of the multi-core optical fiber configured by the connection of the first member to the Nth member. Each is coupled to one of the P cores of the single-core optical fiber contained in the first member to the Nth member.
  • the difference in the coupling ratio of the multi-core optical fiber with each core can be reduced.
  • Sectional drawing of 4-core MC optical fiber It is explanatory drawing of the generation method of the optical member used in the 4-core MC type optical coupler by one Embodiment.
  • the explanatory view of the structure of the 4-core MC type optical coupler by one Embodiment The explanatory view of the structure of the 4-core MC-EDF according to one embodiment.
  • FIG. 1 shows a cross section of an MC optical fiber 1 used in a 4-core MC type optical coupler in a plane orthogonal to the longitudinal direction.
  • the MC optical fiber 1 has four cores 11 to 14 in the cladding.
  • the cores 11 to 14 are arranged at equal intervals on a circumference having a predetermined radius centered on the center of the cross section.
  • the distance between each core and the center of the cross section is the same, and the angles of the two line segments connecting the two cores adjacent to each other and the center of the cross section (hereinafter, the angle between the cores) are two adjacent cores. Equal for each core combination.
  • the inter-core angle is 2 ⁇ / P.
  • the MC optical fiber 1 has a marker 2 in the cladding.
  • the marker 2 is provided to identify and identify the cores 11 to 14.
  • the core closest to the marker 2 is the core 11, and the core 12, the core 13, and the core 14 can be specified in the clockwise direction from the core 11.
  • the marker 2 is composed of a refractive index different from that of the cores 11 to 14 and the clad.
  • a 4-core MC type optical coupler can be configured by cutting a clad portion from the outer peripheral side of the MC optical fiber 1 and bringing each of the cores of the four SC optical fibers close to each of the cores 11 to 14.
  • the marker 2 is provided in the vicinity of the core 11, the coupling ratio between the core 11 and the core of the SC optical fiber to be coupled to the core 11 is the same as that of the cores 12 to 14 and the core of the SC optical fiber. Deteriorates from the binding rate of. In this embodiment, the difference in the coupling ratio between each core of the MC optical fiber and the core of the SC optical fiber is reduced.
  • the clad is polished from the outer peripheral surface of the MC optical fiber 1 closest to the core 13 having the largest distance from the marker 2.
  • the clad of the SC optical fiber 3 having the core 31 is also polished.
  • the polished surface of the MC optical fiber 1 and the polished surface of the SC optical fiber 3 are fused.
  • a fusion of the polished surface of the MC optical fiber 1 and the polished surface of the SC optical fiber 3 is referred to as an optical member 100.
  • the coupling ratio between the core 31 and the core 13 is the distance between the core 31 and the core 13 and the core 13 and the core 13. It depends on the longitudinal length of the core 31 in close proximity. That is, the amount of polishing of the MC optical fiber 1 and the SC optical fiber 3 and the length in the longitudinal direction to be polished are determined based on the coupling ratio required between the core 13 and the core 31.
  • the core 31 can also be coupled to the core 11, the core 12, and the core 14.
  • the coupling ratio between the core 31 and each of the core 11, the core 12, and the core 14 also depends on the distance between the cores and the distance in the longitudinal direction to be polished. Therefore, more specifically, the amount of polishing of the MC optical fiber 1 and the SC optical fiber 3 and the length in the longitudinal direction to be polished are equal to or less than the predetermined values of the coupling ratio between the core 31 and each of the core 11, the core 12, and the core 14. Alternatively, it is determined to be the minimum (for example, 0, that is, no coupling) and the coupling ratio between the core 31 and the core 13 as the target value.
  • the coupling ratio between the core 31 and each of the core 11, the core 12, and the core 14 is made smaller than the coupling ratio between the core 31 and the core 13.
  • optical member # 1 optical member # 2
  • optical member # 3 optical member # 4
  • FIG. 4A is an explanatory diagram of the configuration of the 4-core MC type optical coupler 1000 according to the present embodiment.
  • the 4-core MC type optical coupler 1000 is formed by connecting four optical members 100 in series.
  • the SC optical fiber 3 is omitted for the sake of simplification of the figure.
  • the cross sections of the optical member # 1 and the optical member # 2 are connected to each other so that the cores are connected to each other by, for example, a fusion treatment. The same applies to the optical member # 2 and the optical member # 3, and the optical member # 3 and the optical member # 4.
  • the core 11 of the optical member # (M + 1) is rotated by ⁇ / 2, that is, by the angle between the cores with respect to the core 11 of the optical member #M (M is an integer of 1 to 3 in this example).
  • M is an integer of 1 to 3 in this example.
  • FIG. 4B shows the connection state of each core when connected as described above.
  • the shaded core indicates a coupled core that is coupled to the core 31 of the SC optical fiber 3.
  • a cross section different from the cross section connected to the optical member # 3 of the optical member # 4 is connected to the MC optical fiber 4.
  • the MC optical fiber 4 has the same configuration as the MC optical fiber 1. Assuming that the coupling ratio between the core 13 of each optical member 100 and the core 31 of the SC optical fiber 3 is 1, the signal light from the core 31 of the SC optical fiber 3 of the optical member # 1 is sent to the core 13 of the optical member # 1. It is incident, and thus is incident on the core 13 of the MC optical fiber 4.
  • the signal light from the core 31 of the SC optical fiber 3 of each of the optical member # 2, the optical member # 3, and the optical member # 4 is incident on the cores 14, 11 and 12 of the MC optical fiber 4. Therefore, the signal light from the four SC optical fibers can be incident on each of the four cores of the MC optical fiber 4.
  • the signal lights # 1 to # 4 output by four different optical transmitters are incident on the core 31 of the SC optical fiber 3 of the optical members # 1 to # 4, respectively, the signal lights # 1 to # # 4 can be incident on the cores 13, 14, 11 and 12 of the MC optical fiber 4.
  • the signal light incident on the 4-core MC type optical coupler 1000 from the cores 11, 12, 13 and 14 of the MC optical fiber 4 is the optical member # 3, respectively.
  • the optical member # 4, the optical member # 1 and the optical member # 2 are incident on the core 31 of the SC optical fiber 3. Therefore, the signal lights # 1 to # 4 propagating through the cores 11 to 14 of the MC optical fiber 4 are transmitted through the core 31 of the SC optical fiber 3 of the optical members # 1 to # 4, and four different optical receivers. Can be incident on.
  • the cores 31 of the four SC optical fibers 3 of the optical member # 1 to the optical member # 4 are all on the same core 13 of the MC optical fiber 1 of the same optical member. It is combined. Therefore, four cores formed by connecting the optical members # 1 to the optical members # 4 in series (one row in the table of FIG. 4B corresponds to one core) and the core of each SC optical fiber The difference in binding rate becomes smaller.
  • the core 13 of the MC optical fiber 1 is coupled to the core 31 of the SC optical fiber 3, but it can also be coupled to the core 12 and the core 14. That is, the core of the MC optical fiber 1 coupled to the core 31 of the SC optical fiber 3 may be a core different from the core 11 which is not affected by the marker 2. Further, in the present embodiment, the coupling cores of the MC optical fibers 1 of the optical members # 1 to the optical members # 4 are all cores 13, but the coupling cores are different from the cores 11 which are not affected by the marker 2. Any core may be used, and the optical members # 1 to # 4 do not have to be the same.
  • the coupling core may be the core 12
  • the coupling core may be the core 14.
  • the P cores of the P SC optical fiber and the P core of the MC optical fiber can be coupled to each other by adjusting the cores connected to each other in the connection between the optical members.
  • the P-core MC type optical coupler of this embodiment is composed of a first optical member to a first P optical member.
  • Each of the first optical member to the P optical member is composed of one MC optical fiber having a predetermined length and one SC optical fiber.
  • This MC optical fiber has first to P cores and markers arranged at equal intervals on the circumference. It is assumed that the marker is arranged at the position closest to the first core.
  • the core of the SM optical fiber of the Kth optical member (K is an integer from 1 to P) is coupled to a coupling core different from the first core among the first core to the first P core.
  • the coupling core is one of the second core to the P core, and may be different or the same for each optical member.
  • each core of the MC optical fiber of the Mth optical member (M is an integer from 1 to P-1) is connected to each core of the MC optical fiber of the (M + 1) th optical member.
  • M is an integer from 1 to P-1
  • M + 1 th optical member is connected to each core of the MC optical fiber of the (M + 1) th optical member.
  • the Mth optical member and the (M + 1) th (M + 1) are such that each of the P cores formed by connecting the first optical member to the P optical member in series in order is coupled to the core of one SM optical fiber.
  • the MC optical fiber 1 of the optical member is connected.
  • the first core of the (M + 1) optical member is rotated by 2 ⁇ / P with respect to the first core of the Mth optical member, and the Mth optical member
  • Each core of the MC optical fiber and each core of the MC optical fiber of the first (M + 1) optical member may be connected.
  • FIG. 5 shows the optical member 101 of this embodiment.
  • the optical member 101 is formed by connecting the core 12 of the MC optical fiber 1 and the core 51 of the SC optical fiber 5 and the core 14 of the MC optical fiber 1 and the core 61 of the SC optical fiber 6.
  • the coupling ratio between the core 51 and the cores 11, 13 and 14 of the MC optical fiber 1 is set to the minimum value or a predetermined value or less.
  • the coupling ratio between the core 61 and the cores 11, 12 and 13 of the MC optical fiber 1 is set to the minimum value or a predetermined value or less.
  • N P / 2
  • the two optical members 101 have the same configuration, they will be referred to as an optical member # 1 and an optical member # 2 in order to distinguish the two optical members 101 below.
  • FIG. 6A is an explanatory diagram of the configuration of the 4-core MC type optical coupler 1000 according to the present embodiment.
  • the 4-core MC type optical coupler 1000 is formed by connecting two optical members # 1 and optical members # 2 in series.
  • SC optical fibers 5 and 6 are omitted for the sake of simplification.
  • the optical member # M and the optical member are rotated by ⁇ / 2, that is, by the angle between the cores, with respect to the core 11 of the optical member # 1.
  • FIG. 6B shows the connection state of each core when connected as described above.
  • the shaded core indicates a coupling core that is coupled to the core 51 of the SC optical fiber 5 and the core 61 of the SC optical fiber 6.
  • the MC optical fiber 4 has the same configuration as the MC optical fiber 1. Assuming that the coupling ratio between the coupling core and the core of the SC optical fiber in each optical member 100 is 1, the signal light from the core 51 of the SC optical fiber 5 of the optical member # 1 is incident on the core 12 of the optical member # 1. Therefore, it is incident on the core 12 of the MC optical fiber 4. Further, the signal light from the core 61 of the SC optical fiber 6 of the optical member # 1 is incident on the core 14 of the optical member # 1, and thus is incident on the core 14 of the MC optical fiber 4.
  • the signal light from the core 51 of the SC optical fiber 5 of the optical member # 2 and the core 61 of the SC optical fiber 6 is incident on the core 13 and the core 11 of the MC optical fiber 4, respectively. Therefore, the signal light from the four SC optical fibers can be incident on each of the four cores of the MC optical fiber.
  • one optical member has two SC optical fibers, so that two cores out of the four cores of the MC optical fiber 1 of one optical member serve as coupling cores.
  • the coupling core is a core different from the core 11. Then, by adjusting the cores of the MC optical fibers that are connected to each other in the series connection between the optical members, all of the four cores formed by the series connection between the optical members are made into the cores of any SC optical fiber. Combine. With this configuration, the difference in the coupling ratio between each core of the MC optical fiber and the core of the SC optical fiber can be reduced.
  • the coupling core of each optical member is the same, but it is not necessary for the optical member # 1 and the optical member # 2 to be the same. That is, for example, in the optical member # 1, the coupling core may be the core 12 and the core 13, and in the optical member # 2, the coupling core may be the core 13 and the core 14.
  • the P-core MC type optical coupler of this embodiment is composed of a first optical member to an Nth optical member.
  • Each of the first optical member to the Nth optical member is composed of one MC optical fiber having a predetermined length and two SC optical fibers.
  • This MC optical fiber has first to P cores and markers arranged at equal intervals on the circumference. It is assumed that the marker is arranged at the position closest to the first core. Then, the cores of the two SC optical fibers of the Kth optical member (K is an integer from 1 to N) are coupled to two different coupling cores different from the first core among the first core to the P core. Ru.
  • the coupling core is either a second core to a P-core, and may be different or the same for each optical member.
  • each core of the MC optical fiber of the Mth optical member (M is an integer from 1 to N-1) is connected to each core of the MC optical fiber of the (M + 1) th optical member.
  • the Mth optical member and the (M + 1) th (M + 1) so that each of the P cores formed by connecting the first optical member to the Nth optical member in series in order is coupled to the core of one SC optical fiber.
  • the MC optical fiber 1 of the optical member is connected.
  • the two coupling cores of the first optical member to the Nth optical member are the same, and the cores are located on opposite sides of the center of the MC optical fiber (for example, the core 12 and the core 14 in FIG. 5).
  • the cores are located on opposite sides of the center of the MC optical fiber (for example, the core 12 and the core 14 in FIG. 5).
  • Each core of the MC optical fiber of the member may be connected.
  • each of the P-core MC type optical couplers of the second embodiment was formed by connecting the first optical member having two SC optical fibers to the Nth optical member in series.
  • N 2. That is, in the present embodiment, the P-core MC type optical coupler is configured by connecting two optical members, the first optical member and the second optical member, in series.
  • each optical member has one SC optical fiber
  • in the second embodiment each optical member has two SC optical fibers
  • in the third embodiment the two optical members have two SC optical fibers.
  • Q P / 2 SC optical fibers. That is, in the first to third embodiments, the number of SC optical fibers included in each optical member was the same. However, the number of SC optical fibers and therefore the number of coupling cores can be different for each optical member.
  • the first optical member has three SC optical fibers, and the core 12, the core 13, and the core 14 in FIG. 1 are coupling cores.
  • the second optical member has one SC optical fiber, and the core 13 of FIG. 1 is used as a coupling core. Then, the core 13 of the second optical member is coupled to the core 11 of the first optical member to form a 4-core MC type optical coupler.
  • the P-core MC type optical coupler is composed of the first optical member to the Nth optical member.
  • N is an integer of 2 or more
  • P is an integer of N or more.
  • Each of the first optical member to the Nth optical member is composed of one MC optical fiber having a predetermined length and one or more SC optical fibers.
  • the total number of SC optical fibers included in the first optical member to the Nth optical member is P.
  • the MC optical fiber of each optical member has first to P cores and markers arranged at equal intervals on the circumference. It is assumed that the marker is arranged at the position closest to the first core.
  • the core of the SM optical fiber of the Kth optical member (K is an integer from 1 to N) is coupled to a coupling core different from the first core among the first core to the P core.
  • the binding core is any of the second core to the P core.
  • each core of the MC optical fiber of the Mth optical member (M is an integer from 1 to N-1) is connected to each core of the MC optical fiber of the (M + 1) th optical member.
  • the Mth optical member and the (M + 1) th (M + 1) so that each of the P cores formed by connecting the first optical member to the Nth optical member in series in order is coupled to the core of one SM optical fiber.
  • the MC optical fiber of the optical member is connected.
  • a P-core MC type EDF is used to amplify the signal light of each core.
  • P-core MC type EDF has P cores to which erbium has been added.
  • signal light is amplified by propagating signal light and pump light in an erbium-added core. Therefore, it is necessary to make the pump light generated by the pump light source incident on each core of the P-core MC type EDF. Therefore, in this embodiment, the P-core MC type optical coupler described in the first to fourth embodiments is used. That is, the P-core MC-type EDF of the present embodiment is configured by adding erbium to each of the P cores of the P-core MC-type optical coupler described in the first to fourth embodiments.
  • FIG. 7A is an explanatory diagram of the configuration of the P-core MC type EDF1001 according to the present embodiment.
  • FIG. 7A uses the P-core MC type optical coupler 1000 described in the first embodiment.
  • the cores 11 to 14 of the MC optical fiber 1 are configured to amplify the signal light by the pump light.
  • the MC optical fiber 7 and the MC optical fiber 4 are connected to both ends of the P-core MC type EDF 1001.
  • the core arrangement of the MC optical fiber 7 and the MC optical fiber 4 is the same as that of the MC optical fiber 1.
  • FIG. 7B shows an example of connection between the MC optical fiber 7 and the MC optical fiber 4 and each core of the P core MC type EDF1001.
  • the signal lights # 1 to signal lights # 4 from the cores 11 to 14 of the MC optical fiber 7 are incident on the cores 11 to 14 of the MC optical fiber 4 via the P core MC type EDF1001.
  • the pump light is incident on the core 13 and is used for amplifying the signal light # 3.
  • the pump light incident on the optical member # 2 to the optical member # 4 is used for amplifying the signal light # 4, the signal light # 1, and the signal light # 2.
  • the coupling ratio between cores depends on the wavelength of light, in addition to the distance between cores and the length in the longitudinal direction in close proximity. Normally, in optical amplification, the wavelength of pump light and the wavelength of signal light are different. Therefore, at the wavelength of the pump light, the coupling rate between the core 31 and the core 13 is higher than the first predetermined value, and at the wavelength of the signal light, the coupling rate between the core 31 and the core 13 is set to the second predetermined value.
  • the second predetermined value shall be equal to or less than the first predetermined position.
  • the coupling ratio between the core 31 and the cores 11, 12 and 14 at the wavelength of the pump light does not need to be lower than the minimum value or the predetermined value.

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Abstract

光カプラは、第１部材から第Ｎ部材を有し、第Ｋ部材（Ｋは１～Ｎまでの整数）は、円周上に等間隔で配置された第１コアから第Ｐ（ＰはＮ以上の整数）コアと、第１コアと最も近い位置に配置されたマーカと、を有するＭＣ光ファイバと、１つ以上のＳＣ光ファイバと、を含み、第Ｋ部材のＳＣ光ファイバのコアは、第１コアとは異なる結合コアに結合し、第Ｍ部材（Ｍは１～Ｎ－１までの整数）のＭＣ光ファイバの各コアは、第（Ｍ＋１）部材のＭＣ光ファイバの各コアに接続され、第１部材から第Ｎ部材に含まれるＳＣ光ファイバの合計数はＰであり、第１部材から第Ｎ部材の接続により構成されるＭＣ光ファイバのＰ個のコアそれぞれは、第１部材から第Ｎ部材に含まれるＰ個のＳＣ光ファイバのコアの１つと結合している。

Description

光カプラ及び光増幅器
　本発明は、光カプラ及び光増幅器に関する。
　非特許文献１は、研磨型の光カプラを開示している。非特許文献１が開示する研磨型の光カプラは、２本のシングルモード（ＳＭ）光ファイバのクラッドを研磨することで、２本のＳＭ光ファイバのコアを近接して配置したものである。２本のＳＭ光ファイバのコアを近接して配置することで、一方のコアを伝搬する信号光を、他方のコアに移行させることができる。非特許文献１は、コア間の距離及び近接させる長さを調整することで、様々な結合率の光カプラが得られることも開示している。
保立　和夫、「光ファイバとその応用－ＶＩＩＩ　光ファイバ応用部品（１）－単一モードファイバ型光デバイス」、光学　第１９巻第６号、１９９０年６月
　近年、光通信システムの伝送容量を拡大させるため、マルチコア（ＭＣ）光ファイバが利用されている。ＭＣ光ファイバは、複数のコアを有する光ファイバである。ＭＣ光ファイバを使用する通信システムにおいて、１組の光送信装置及び光受信装置は、ＭＣ光ファイバの１つのコアを介して信号光の送受信を行う。このため、例えば、Ｐ個（Ｐは２以上の整数）のコアを有するＭＣ光ファイバを使用する光通信システムにおいては、Ｐ個のシングルコア（ＳＣ）光ファイバのコアと、当該ＭＣ光ファイバのＰ個のコアを接続する光学部品が必要となる。以下、Ｐ個のＳＣ光ファイバのコアと、ＭＣ光ファイバのＰ個のコアを接続する光学部品をＰコアＭＣ型光カプラと呼ぶものとする。
　例えば、非特許文献１に開示されている研磨型光カプラをＭＣ光ファイバに適用し、Ｐ個のＳＣ光ファイバのコアそれぞれを、ＭＣ光ファイバのＰ個のコアの１つに近接して配置することでＰコアＭＣ型光カプラを生成することができる。しかしながら、通常、ＭＣ光ファイバのクラッドには、各コアを識別・同定するためのマーカが設けられる。マーカは、コアやクラッドとは異なる屈折率を有するため、ＭＣ光ファイバの複数のコアの内のマーカの近くに配置されているコアとＳＣ光ファイバのコアとの結合率は、ＭＣ光ファイバの他のコアとＳＣ光ファイバのコアとの結合率と比較して劣化する。
　本発明の一態様によると、光カプラは、第１部材から第Ｎ部材（Ｎは２以上の整数）を有し、第Ｋ部材（Ｋは１～Ｎまでの整数）は、円周上に等間隔で配置された第１コアから第Ｐ（ＰはＮ以上の整数）コアと、前記第１コアから前記第Ｐコアの内の前記第１コアと最も近い位置に配置されたマーカと、を有するマルチコア光ファイバと、１つ以上のシングルコア光ファイバと、を含み、前記第Ｋ部材のシングルコア光ファイバのコアは、前記第１コアから前記第Ｐコアの内の前記第１コアとは異なる結合コアに結合し、第Ｍ部材（Ｍは１～Ｎ－１までの整数）の前記マルチコア光ファイバの各コアは、第（Ｍ＋１）部材の前記マルチコア光ファイバの各コアに接続され、前記第１部材から前記第Ｎ部材に含まれる前記シングルコア光ファイバの合計数はＰであり、前記第１部材から前記第Ｎ部材の前記接続により構成される前記マルチコア光ファイバのＰ個のコアそれぞれは、前記第１部材から前記第Ｎ部材に含まれるＰ個の前記シングルコア光ファイバのコアの１つと結合している。
　本発明によると、マルチコア光ファイバの各コアとの結合率の差を小さくすることができる。
　本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
４コアＭＣ光ファイバの断面図。 一実施形態による４コアＭＣ型光カプラで使用する光学部材の生成方法の説明図。 一実施形態による４コアＭＣ型光カプラで使用する光学部材を示す図。 一実施形態による４コアＭＣ型光カプラの構成の説明図。 一実施形態による４コアＭＣ型光カプラの構成の説明図。 一実施形態による４コアＭＣ型光カプラで使用する光学部材を示す図。 一実施形態による４コアＭＣ型光カプラの構成の説明図。 一実施形態による４コアＭＣ型光カプラの構成の説明図。 一実施形態による４コアＭＣ－ＥＤＦの構成の説明図。 一実施形態による４コアＭＣ－ＥＤＦの構成の説明図。
　以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴うち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
　＜第一実施形態＞
　以下、本実施形態のＰコアＭＣ型光カプラ（Ｐは２以上の整数）について説明する。なお、本実施形態ではＰ＝４とする。図１は、４コアＭＣ型光カプラに使用するＭＣ光ファイバ１の、長手方向に直交する平面での断面を示している。ＭＣ光ファイバ１は、クラッド内に４つのコア１１～１４を有する。コア１１～コア１４は、断面の中心を中心とする所定半径の円周上に等間隔で配置されている。つまり、各コアと断面の中心との距離は同じであり、かつ、互いに隣接する２つのコアと断面の中心とを結ぶ２つの線分の角度（以下、コア間角度）は、隣接する２つのコアの組み合わせそれぞれについて等しい。４コアのＭＣ光ファイバの場合、コア間角度は２π／４＝π／２である。なお、ＰコアのＭＣ光ファイバの場合、コア間角度は２π／Ｐである。
　また、ＭＣ光ファイバ１は、クラッド内にマーカ２を有する。マーカ２は、コア１１～コア１４を識別・同定するために設けられる。例えば、マーカ２に最も近いコアがコア１１であり、コア１１から時計回り方向の順でコア１２、コア１３、コア１４と特定することができる。マーカ２は、コア１１～コア１４やクラッドとは異なる屈折率で構成される。
　例えば、ＭＣ光ファイバ１の外周側からクラッド部分を削り、４つのＳＣ光ファイバのコアそれぞれをコア１１～コア１４それぞれに近接させることで４コアＭＣ型光カプラを構成することができる。しかしながら、コア１１の近傍にはマーカ２が設けられているため、コア１１と、コア１１に結合させるＳＣ光ファイバのコアとの結合率は、コア１２～コア１４それぞれとＳＣ光ファイバのコアとの結合率より劣化する。本実施形態は、ＭＣ光ファイバの各コアとＳＣ光ファイバのコアとの結合率の差を小さくするものである。
　以下、４コアＭＣ型光カプラの製造方法について説明する。図２に示す様に、マーカ２との距離が最も大きいコア１３に最も近いＭＣ光ファイバ１の外周面からクラッドを研磨する。また、コア３１を有するＳＣ光ファイバ３のクラッドも研磨する。そして、図３に示す様に、ＭＣ光ファイバ１の研磨面とＳＣ光ファイバ３の研磨面を融着する。以下の説明において、図３に示す様にＭＣ光ファイバ１の研磨面とＳＣ光ファイバ３の研磨面を融着したものを光学部材１００と呼ぶものとする。
　非特許文献１に記載されている様に、結合させる光の波長（周波数）が決まっている場合、コア３１とコア１３との結合率は、コア３１とコア１３との距離と、コア１３及びコア３１を近接させる長手方向の長さに依存する。つまり、ＭＣ光ファイバ１及びＳＣ光ファイバ３の研磨量と研磨する長手方向の長さは、コア１３とコア３１との間で必要な結合率に基づき決定される。
　なお、コア３１は、コア１１、コア１２及びコア１４とも結合し得る。コア３１とコア１１、コア１２及びコア１４それぞれとの結合率も、コア間の距離と、研磨する長手方向の距離に依存する。したがって、より詳しく述べると、ＭＣ光ファイバ１及びＳＣ光ファイバ３の研磨量と研磨する長手方向の長さは、コア３１と、コア１１、コア１２及びコア１４それぞれとの結合率を所定値以下、或いは、最小（例えば、０、つまり無結合）にし、かつ、コア３１とコア１３との結合率を目標値とする様に決定する。なお、コア３１と、コア１１、コア１２及びコア１４それぞれとの結合率は、コア３１とコア１３との結合率より小さくする。
　本実施形態では、図３に示す光学部材１００をコア数Ｐだけ、つまり、本例では４つ作成する。この４つの光学部材１００は同じ構成であるが、以下では、４つの光学部材１００を区別するために、光学部材＃１、光学部材＃２、光学部材＃３及び光学部材＃４と表記する。
　図４Ａは、本実施形態による４コアＭＣ型光カプラ１０００の構成の説明図である。図４Ａに示す様に、４コアＭＣ型光カプラ１０００は、４つの光学部材１００を直列に接続したものである。なお、図４Ａにおいては図の簡略化のため、ＳＣ光ファイバ３は省略している。なお、光学部材＃１と光学部材＃２は、例えば、融着処理により、各コアが互いに接続される様に、互いの断面が接続される。光学部材＃２及び光学部材＃３と、光学部材＃３及び光学部材＃４についても同様である。
　本実施形態では、光学部材＃Ｍ（本例においてＭは１～３の整数）のコア１１に対して光学部材＃（Ｍ＋１）のコア１１をπ／２だけ、つまり、コア間角度だけ回転させた状態で光学部材＃Ｍと光学部材＃（Ｍ＋１）の断面を接続する。図４Ｂは、上記の様に接続した場合の各コアの接続状態を示している。なお、図４Ｂにおいて、網掛のコアは、ＳＣ光ファイバ３のコア３１と結合している結合コアを示している。
　例えば、図４Ａ及び図４Ｂに示す様に、光学部材＃４の光学部材＃３に接続されている断面とは異なる断面をＭＣ光ファイバ４と接続する。なお、ＭＣ光ファイバ４は、ＭＣ光ファイバ１と同じ構成である。各光学部材１００におけるコア１３とＳＣ光ファイバ３のコア３１との結合率を１とすると、光学部材＃１のＳＣ光ファイバ３のコア３１からの信号光は、光学部材＃１のコア１３に入射し、よって、ＭＣ光ファイバ４のコア１３に入射する。同様に、光学部材＃２、光学部材＃３及び光学部材＃４それぞれのＳＣ光ファイバ３のコア３１からの信号光は、ＭＣ光ファイバ４のコア１４、１１及び１２に入射する。したがって、４つのＳＣ光ファイバからの信号光をＭＣ光ファイバ４の４つのコアそれぞれに入射させることができる。例えば、４つの異なる光送信装置が出力する信号光＃１～＃４を、それぞれ、光学部材＃１～光学部材＃４のＳＣ光ファイバ３のコア３１に入射させると、信号光＃１～＃４をＭＣ光ファイバ４のコア１３、１４、１１及び１２に入射させることができる。
　なお、４コアＭＣ型光カプラ１０００に方向性はないため、ＭＣ光ファイバ４のコア１１、１２、１３及び１４から４コアＭＣ型光カプラ１０００に入射した信号光は、それぞれ、光学部材＃３、光学部材＃４、光学部材＃１及び光学部材＃２のＳＣ光ファイバ３のコア３１に入射することなる。よって、ＭＣ光ファイバ４のコア１１～１４を伝搬する信号光＃１～＃４を、光学部材＃１～光学部材＃４のＳＣ光ファイバ３のコア３１を介して、４つの異なる光受信装置に入射させることができる。
　本実施形態の４コアＭＣ型光カプラ１０００において、光学部材＃１～光学部材＃４の４つのＳＣ光ファイバ３のコア３１は、いずれも、同じ光学部材のＭＣ光ファイバ１の同じコア１３に結合させている。したがって、光学部材＃１～光学部材＃４を直列に接続することで構成される４つのコア（図４Ｂの表の１つの行が１つのコアに対応）と、各ＳＣ光ファイバのコアとの結合率の差は小さくなる。
　なお、本実施形態では、ＭＣ光ファイバ１のコア１３をＳＣ光ファイバ３のコア３１に結合させたが、コア１２やコア１４と結合させる構成とすることもできる。つまり、ＳＣ光ファイバ３のコア３１に結合させるＭＣ光ファイバ１のコアは、マーカ２の影響を受けないコア１１とは異なるコアであれば良い。また、本実施形態では、光学部材＃１～光学部材＃４のＭＣ光ファイバ１の結合コアは総てコア１３であったが、結合コアは、マーカ２の影響を受けないコア１１とは異なるコアであれば良く、光学部材＃１～光学部材＃４において同じにする必要はない。つまり、例えば、光学部材＃１及び光学部材＃２では結合コアをコア１２とし、光学部材＃３及び光学部材＃４では結合コアをコア１４とすることもできる。いずれにしても、光学部材間の接続において互いに接続するコアを調整することで、Ｐ個のＳＣ光ファイバとＭＣ光ファイバのＰ個のコアをそれぞれ結合させることができる。
　纏めると、本実施形態のＰコアＭＣ型光カプラは、第１光学部材から第Ｐ光学部材で構成される。第１光学部材から第Ｐ光学部材のそれぞれは、１つの所定長のＭＣ光ファイバと、１つのＳＣ光ファイバで構成される。このＭＣ光ファイバは、円周上に等間隔で配置された第１コアから第Ｐコアと、マーカとを有する。マーカは、第１コアに最も近い位置に配置されているものとする。そして、第Ｋ光学部材（Ｋは１～Ｐまでの整数）のＳＭ光ファイバのコアは、第１コアから第Ｐコアの内の第１コアとは異なる結合コアに結合される。結合コアは、第２コアから第Ｐコアの１つであり、光学部材毎に異なるものであっても同じものであっても良い。また、第Ｍ光学部材（Ｍは１～Ｐ－１までの整数）のＭＣ光ファイバの各コアは、第（Ｍ＋１）光学部材のＭＣ光ファイバの各コアに接続される。なお、第１光学部材から第Ｐ光学部材を順に直列接続することで構成されるＰ個のコアそれぞれが、１つのＳＭ光ファイバのコアと結合する様に、第Ｍ光学部材と第（Ｍ＋１）光学部材のＭＣ光ファイバ１を接続する。
　例えば、各光学部材の結合コアを同じとする場合、第Ｍ光学部材の第１コアに対して第（Ｍ＋１）光学部材の第１コアを２π／Ｐだけ回転させた状態で第Ｍ光学部材のＭＣ光ファイバの各コアと第（Ｍ＋１）光学部材のＭＣ光ファイバの各コアを接続させれば良い。
　＜第二実施形態＞
　続いて、第二実施形態について第一実施形態との相違点を中心に説明する。図５は、本実施形態の光学部材１０１を示している。光学部材１０１は、ＭＣ光ファイバ１のコア１２とＳＣ光ファイバ５のコア５１を結合させ、ＭＣ光ファイバ１のコア１４とＳＣ光ファイバ６のコア６１を結合させたものである。なお、コア５１と、ＭＣ光ファイバ１のコア１１、１３及び１４との結合率が最小値又は所定値以下となる様にする。同様に、コア６１と、ＭＣ光ファイバ１のコア１１、１２及び１３との結合率が最小値又は所定値以下となる様にする。
　本実施形態では、図５に示す光学部材１０１をＮ＝Ｐ／２だけ、つまり、本例では２つ作成する。この２つの光学部材１０１は同じ構成であるが、以下では、２つの光学部材１０１を区別するために、光学部材＃１及び光学部材＃２と表記する。
　図６Ａは、本実施形態による４コアＭＣ型光カプラ１０００の構成の説明図である。図６Ａに示す様に、４コアＭＣ型光カプラ１０００は、２つの光学部材＃１及び光学部材＃２を直列に接続したものである。なお、図６Ａにおいては図の簡略化のため、ＳＣ光ファイバ５及び６は省略している。なお、本実施形態でも、光学部材＃１のコア１１に対して光学部材＃（Ｍ＋１）のコア１１をπ／２だけ、つまり、コア間角度だけ回転させた状態で光学部材＃Ｍと光学部材＃（Ｍ＋１）の断面を接続する。図６Ｂは、上記の様に接続した場合の各コアの接続状態を示している。なお、図６Ｂにおいて、網掛のコアは、ＳＣ光ファイバ５のコア５１及びＳＣ光ファイバ６のコア６１と結合している結合コアを示している。
　例えば、図６Ａ及び図６Ｂに示す様に、光学部材＃２の光学部材＃１に接続されている断面とは異なる断面をＭＣ光ファイバ４と接続する。なお、ＭＣ光ファイバ４は、ＭＣ光ファイバ１と同じ構成である。各光学部材１００における結合コアとＳＣ光ファイバのコアとの結合率を１とすると、光学部材＃１のＳＣ光ファイバ５のコア５１からの信号光は、光学部材＃１のコア１２に入射し、よって、ＭＣ光ファイバ４のコア１２に入射する。また、光学部材＃１のＳＣ光ファイバ６のコア６１からの信号光は、光学部材＃１のコア１４に入射し、よって、ＭＣ光ファイバ４のコア１４に入射する。同様に、光学部材＃２のＳＣ光ファイバ５のコア５１及びＳＣ光ファイバ６のコア６１からの信号光は、それぞれ、ＭＣ光ファイバ４のコア１３及びコア１１に入射する。したがって、４つのＳＣ光ファイバからの信号光をＭＣ光ファイバの４つのコアそれぞれに入射させることができる。
　以上、本実施形態において、１つの光学部材は、２つのＳＣ光ファイバを有し、よって、１つの光学部材のＭＣ光ファイバ１の４つのコアの内の２つのコアが結合コアとなる。なお、結合コアはコア１１とは異なるコアである。そして、光学部材間の直列接続において相互に接続するＭＣ光ファイバのコアを調整することで、光学部材間の直列接続により構成される４つのコアの総てをいずれかのＳＣ光ファイバのコアに結合させる。この構成により、ＭＣ光ファイバの各コアとＳＣ光ファイバのコアとの結合率の差を小さくすることができる。
　なお、本実施形態では、各光学部材の結合コアを同じとしたが、光学部材＃１及び光学部材＃２において同じにする必要はない。つまり、例えば、光学部材＃１では結合コアをコア１２及びコア１３とし、光学部材＃２では結合コアをコア１３及びコア１４とすることもできる。
　纏めると、本実施形態のＰコアＭＣ型光カプラは、第１光学部材から第Ｎ光学部材で構成される。なお、本実施形態においてＰは偶数であり、Ｎ＝Ｐ／２である。第１光学部材から第Ｎ光学部材のそれぞれは、１つの所定長のＭＣ光ファイバと、２つのＳＣ光ファイバで構成される。このＭＣ光ファイバは、円周上に等間隔で配置された第１コアから第Ｐコアと、マーカとを有する。マーカは、第１コアに最も近い位置に配置されているものとする。そして、第Ｋ光学部材（Ｋは１～Ｎまでの整数）の２つのＳＣ光ファイバのコアは、第１コアから第Ｐコアの内の第１コアとは異なる２つの異なる結合コアに結合される。結合コアは、第２コアから第Ｐコアのいずれかであり、光学部材に毎に異なるものであっても同じものであっても良い。また、第Ｍ光学部材（Ｍは１～Ｎ－１までの整数）のＭＣ光ファイバの各コアは、第（Ｍ＋１）光学部材のＭＣ光ファイバの各コアに接続される。なお、第１光学部材から第Ｎ光学部材を順に直列接続することで構成されるＰ個のコアそれぞれが、１つのＳＣ光ファイバのコアと結合する様に、第Ｍ光学部材と第（Ｍ＋１）光学部材のＭＣ光ファイバ１を接続する。
　例えば、第１光学部材から第Ｎ光学部材それぞれの２つの結合コアを同じとし、かつ、ＭＣ光ファイバの中心に対して互いに逆側に位置するコア（例えば、図５のコア１２とコア１４）とすることができる。この場合、第Ｍ光学部材の第１コアに対して第（Ｍ＋１）光学部材の第１コアをπ／Ｎだけ回転させた状態で第Ｍ光学部材のＭＣ光ファイバの各コアと第（Ｍ＋１）部材のＭＣ光ファイバの各コアを接続させれば良い。
　＜第三実施形態＞
　続いて、第三実施形態について第一実施形態との相違点を中心に説明する。第二実施形態のＰコアＭＣ型光カプラは、それぞれが、２つのＳＣ光ファイバを有する第１光学部材から第Ｎ光学部材を直列に接続したものであった。なお、Ｐは偶数であり、かつ、Ｎ＝Ｐ／２である。本実施形態では、Ｎ＝２とする。つまり、本実施形態においては、第１光学部材と第２光学部材の２つの光学部材を直列に接続することでＰコアＭＣ型光カプラを構成する。なお、第二実施形態と同様に、本実施形態でもＰを偶数とし、各光学部材は、Ｑ個（Ｑ＝Ｐ／２）のＳＣ光ファイバを有する。各光学部材の結合コアは、円周上に等間隔で配置されているＰ個のコアから１つおきに選択したＱ個のコアとする。例えば、Ｐ＝１０とし、番号１～番号１０のコアが時計回り方向に配置されており、マーカが番号１のコアと最も近い位置に設けられているものとする。この場合、結合コアは、偶数番号のコアとすることができる。偶数番号のコアは、円周上に等間隔で配置されている。そして、第１光学部材の結合コアを、第２光学部材の結合コアとは異なるコアに接続することによりＰコアＭＣ型光カプラを構成することができる。
　＜第四実施形態＞
　第一実施形態において、各光学部材は１つのＳＣ光ファイバを有し、第二実施形態において、各光学部材は、２つのＳＣ光ファイバを有し、第三実施形態において、２つの光学部材は、Ｑ＝Ｐ／２個のＳＣ光ファイバを有していた。つまり、第一実施形態から第三実施形態において、各光学部材に含まれるＳＣ光ファイバの数は同じであった。しかしながら、光学部材毎にＳＣ光ファイバの数、よって、結合コアの数を異ならせることができる。例えば、第１光学部材は３つのＳＣ光ファイバを有し、図１のコア１２、コア１３及びコア１４を結合コアとする。そして、第２光学部材は、１つのＳＣ光ファイバを有し、図１のコア１３を結合コアとする。そして、第２光学部材のコア１３を第１光学部材のコア１１に結合させることで４コアＭＣ型光カプラを構成することができる。
　纏めると、ＰコアＭＣ型光カプラは、第１光学部材から第Ｎ光学部材で構成される。なお、Ｎは２以上の整数であり、ＰはＮ以上の整数である。第１光学部材から第Ｎ光学部材のそれぞれは、１つの所定長のＭＣ光ファイバと、１つ以上のＳＣ光ファイバで構成される。なお、第１光学部材から第Ｎ光学部材に含まれるＳＣ光ファイバの合計数はＰである。各光学部材のＭＣ光ファイバは、円周上に等間隔で配置された第１コアから第Ｐコアと、マーカとを有する。マーカは、第１コアに最も近い位置に配置されているものとする。そして、第Ｋ光学部材（Ｋは１～Ｎまでの整数）のＳＭ光ファイバのコアは、第１コアから第Ｐコアの内の第１コアとは異なる結合コアに結合される。結合コアは、第２コアから第Ｐコアのいずれかである。また、第Ｍ光学部材（Ｍは１～Ｎ－１までの整数）のＭＣ光ファイバの各コアは、第（Ｍ＋１）光学部材のＭＣ光ファイバの各コアに接続される。なお、第１光学部材から第Ｎ光学部材を順に直列接続することで構成されるＰ個のコアそれぞれが、１つのＳＭ光ファイバのコアと結合する様に、第Ｍ光学部材と第（Ｍ＋１）光学部材のＭＣ光ファイバを接続する。
　＜第五実施形態＞
　続いて、第一実施形態から第四実施形態で説明したＰコアＭＣ型光カプラを使用した光増幅器について説明する。ＰコアのＭＣ光ファイバを利用する通信システムにおいては、各コアの信号光を増幅するために、ＰコアＭＣ型ＥＤＦが使用される。ＰコアＭＣ型ＥＤＦは、エルビウムが添加されたＰ個のコアを有する。良く知られている様に、エルビウムが添加されたコアで信号光及びポンプ光を伝搬することにより信号光は増幅される。このため、ポンプ光源で生成したポンプ光を、ＰコアＭＣ型ＥＤＦの各コアに入射させる必要がある。このため、本実施形態では、第一実施形態から第四実施形態で説明したＰコアＭＣ型光カプラを使用する。つまり、本実施形態のＰコアＭＣ型ＥＤＦは、第一実施形態から第四実施形態で説明したＰコアＭＣ型光カプラのＰ個のコアそれぞれにエルビウムを添加することで構成される。
　図７Ａは、本実施形態によるＰコアＭＣ型ＥＤＦ１００１の構成の説明図である。なお、図７Ａは、第一実施形態で説明したＰコアＭＣ型光カプラ１０００を利用している。但し、上述した様に、ＭＣ光ファイバ１のコア１１～コア１４は、ポンプ光により信号光を増幅する様に構成されている。ＰコアＭＣ型ＥＤＦ１００１の両端には、ＭＣ光ファイバ７及びＭＣ光ファイバ４が接続される。ＭＣ光ファイバ７及びＭＣ光ファイバ４のコア配置は、ＭＣ光ファイバ１と同様である。図７Ｂは、ＭＣ光ファイバ７及びＭＣ光ファイバ４と、ＰコアＭＣ型ＥＤＦ１００１の各コアとの接続例を示している。ＭＣ光ファイバ７のコア１１～１４からの信号光＃１～信号光＃４は、ＰコアＭＣ型ＥＤＦ１００１を介して、ＭＣ光ファイバ４のコア１１～１４に入射する。光学部材＃１においては、コア１３にポンプ光が入射し、信号光＃３の増幅に使用される。同様に、光学部材＃２～光学部材＃４において入射されるポンプ光は、信号光＃４、信号光＃１、信号光＃２の増幅に使用される。
　なお、本実施形態では、ＳＣ光ファイバ３のコア３１からＭＣ光ファイバ１のコア１３にポンプ光を入射させる必要があるが、コア１３を伝搬する信号光がＳＣ光ファイバ３のコア３１に入射することについては防ぐ必要がある。コア間の結合率は、コア間の距離及び近接する長手方向の長さに加えて、光の波長に依存する。通常、光増幅において、ポンプ光の波長と、信号光の波長は異なる。したがって、ポンプ光の波長においては、コア３１とコア１３との結合率を第１所定値より高くし、かつ、信号光の波長においては、コア３１とコア１３との結合率を第２所定値より小さくする様には、コア３１とコア１３との距離及び長手方向において近接させる長さを決定する。なお、第２所定値は第１所定位置以下とする。なお、光増幅器とする場合、ＳＣ光ファイバ３のポンプ光が、コア１１、１２及び１４に入射しても問題はない。したがって、第一実施形態とは異なり、ポンプ光の波長におけるコア３１とコア１１、１２及び１４との結合率については、最小値や所定値より低くする構成とする必要はない。
　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
　本願は、２０１９年１１月２１日提出の日本国特許出願特願２０１９－２１０５８０を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims (10)

  1. 　第１部材から第Ｎ部材（Ｎは２以上の整数）を有する光カプラであって、
    　第Ｋ部材（Ｋは１～Ｎまでの整数）は、
    　円周上に等間隔で配置された第１コアから第Ｐ（ＰはＮ以上の整数）コアと、前記第１コアから前記第Ｐコアの内の前記第１コアと最も近い位置に配置されたマーカと、を有するマルチコア光ファイバと、
    　１つ以上のシングルコア光ファイバと、
    を含み、
    　前記第Ｋ部材のシングルコア光ファイバのコアは、前記第１コアから前記第Ｐコアの内の前記第１コアとは異なる結合コアに結合し、
    　第Ｍ部材（Ｍは１～Ｎ－１までの整数）の前記マルチコア光ファイバの各コアは、第（Ｍ＋１）部材の前記マルチコア光ファイバの各コアに接続され、
    　前記第１部材から前記第Ｎ部材に含まれる前記シングルコア光ファイバの合計数はＰであり、
    　前記第１部材から前記第Ｎ部材の前記接続により構成される前記マルチコア光ファイバのＰ個のコアそれぞれは、前記第１部材から前記第Ｎ部材に含まれるＰ個の前記シングルコア光ファイバのコアの１つと結合している、光カプラ。
  2. 　ＰはＮに等しく、
    　前記第Ｋ部材に含まれる前記シングルコア光ファイバの数は１である、請求項１に記載の光カプラ。
  3. 　前記第Ｍ部材の前記第１コアに対して前記第（Ｍ＋１）部材の前記第１コアを２π／Ｎだけ回転した状態で前記第Ｍ部材の前記マルチコア光ファイバの各コアと前記第（Ｍ＋１）部材の前記マルチコア光ファイバの各コアは接続されている、請求項２に記載の光カプラ。
  4. 　Ｐは２×Ｎに等しく、
    　前記第Ｋ部材に含まれる前記シングルコア光ファイバの数は２であり、
    　前記第Ｋ部材の前記結合コアは、前記マルチコア光ファイバの中心に対して互いに逆側に位置するコアである、請求項１に記載の光カプラ。
  5. 　前記第Ｍ部材の前記第１コアに対して前記第（Ｍ＋１）部材の前記第１コアをπ／Ｎだけ回転した状態で前記第Ｍ部材の前記マルチコア光ファイバの各コアと前記第（Ｍ＋１）部材の前記マルチコア光ファイバの各コアは接続されている、請求項４に記載の光カプラ。
  6. 　Ｎ＝２であり、
    　Ｐは２×Ｑ（Ｑは１以上の整数）であり、
    　前記Ｋ部材に含まれる前記シングルコア光ファイバの数はＱであり、
    　前記第Ｋ部材の前記結合コアは、前記円周上に等間隔で配置されているコアである、請求項１に記載の光カプラ。
  7. 　前記第１部材の前記結合コアは、第２部材の前記結合コアとは異なるコアに接続されている、請求項６に記載の光カプラ。
  8. 　信号光の波長において、前記第Ｋ部材の前記シングルコア光ファイバのコアと前記結合コアとの結合率は、当該シングルコア光ファイバのコアと前記第Ｋ部材の前記マルチコア光ファイバの内の当該結合コアとは異なるコアの結合率より高い、請求項１から７のいずれか１項に記載の光カプラ。
  9. 　請求項１から７のいずれか１項に記載の光カプラを有する光増幅器であって、
    　前記第Ｋ部材の前記マルチコア光ファイバの各コアは、コアを伝搬するポンプ光により当該コアを伝搬する信号光を増幅する様に構成されている、光増幅器。
  10. 　前記第Ｋ部材の前記シングルコア光ファイバのコアと前記結合コアとの前記ポンプ光の波長における結合率は、前記信号光の波長における結合率より高い、請求項９に記載の光増幅器。
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