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公開番号2024147955
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-17
出願番号2023060738
出願日2023-04-04
発明の名称光増幅器および希土類添加ファイバ
出願人日本電信電話株式会社,学校法人日通学園
代理人個人,個人
主分類H01S 3/10 20060101AFI20241009BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】モード多重伝送用の光増幅器におけるモード間利得差を抑制する。
【解決手段】光増幅器1は、中心コア11とサイドコア12に希土類イオンが添加されたセグメント型の屈折率分布を有する希土類添加ファイバ10と、希土類イオンを励起させる励起光を出射する励起光源20と、信号光と励起光とを合波する光合波器30と、を備える。中心コア11およびサイドコア12の大きさと希土類イオンの添加量を制御することで基本モードと高次モードの利得差を抑制する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
コアの中心部分と中心部分を囲う円環形状部分に希土類イオンが添加されたセグメント型の屈折率分布を有する希土類添加ファイバと、
前記希土類添加ファイバに添加された希土類イオンを励起させる励起光を出射する励起光源と、
信号光と前記励起光とを合波する光合波器と、を備え、
前記希土類添加ファイバは、前記中心部分および前記円環形状部分の大きさと前記希土類イオンの添加量を制御することで基本モードと高次モードの利得差を抑制した
光増幅器。
続きを表示（約 700 文字）【請求項２】
コアの中心部分と中心部分を囲う円環形状部分に希土類イオンが添加されたセグメント型の屈折率分布を有する希土類添加ファイバであって、
前記中心部分と前記円環形状部分の大きさおよび前記希土類イオンの添加量を制御することで基本モードと高次モードの利得差を抑制した
希土類添加ファイバ。
【請求項３】
請求項２に記載の希土類添加ファイバであって、
前記中心部分の面積をＡ１、前記円環形状部分の面積をＡ２、前記中心部分の希土類イオン添加量をｎ１、前記円環形状部分の希土類イオン添加量をｎ２、
基本モードの前記中心部分の局在率をＲ
C01
、基本モードの前記円環形状部分の局在率をＲ
S01
、
高次モードの前記中心部分の局在率をＲ
C11
、高次モードの前記円環形状部分の局在率をＲ
S11
としたときに次式
ｎ１・Ａ１・Ｒ
C01
＋ｎ２・Ａ２・Ｒ
S01
≦ｎ２・Ａ２・Ｒ
S11
＋ｎ１・Ａ１・Ｒ
C11
を満たす
希土類添加ファイバ。
【請求項４】
請求項２に記載の希土類添加ファイバであって、
同一クラッド内に前記円環形状部分を２つ以上有する
希土類添加ファイバ。
【請求項５】
請求項２～４のいずれか一項に記載の希土類添加ファイバであって、
前記希土類イオンが前記円環形状部分内の全域に添加された
希土類添加ファイバ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、光増幅器および希土類添加ファイバに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
光ファイバを伝搬する複数のモードを利用することで通信容量を増大するモード多重技術の研究が知られている。モード多重技術においても長距離伝送を行うために光増幅器は必要不可欠である。非特許文献１，２には、マルチモード用のエルビウム添加ファイバ光増幅器が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
Y. Yung et al., “First demonstration of multimode amplifier for spatial division multiplexed transmission systems,” 37th European Conference and Exhibition on Optical Communication (ECOC 2011), Th.13.K.4
Y. Yung et al., “Few-mode EDFA Supporting 5 Spatial Modes with Reconfigurable Differential Modal Gain Control,” 39th European Conference and Exhibition on Optical Communication (ECOC 2013), We.4.A.2.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
マルチモードファイバ光増幅器においては、同一コア内を導波する複数のモードを増幅する際に、モード間利得差が発生するという問題があった。
【０００５】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであり、モード多重伝送用の光増幅器におけるモード間利得差を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様の光増幅器は、コアの中心部分と中心部分を囲う円環形状部分に希土類イオンが添加されたセグメント型の屈折率分布を有する希土類添加ファイバと、前記希土類添加ファイバに添加された希土類イオンを励起させる励起光を出射する励起光源と、信号光と前記励起光とを合波する光合波器と、を備え、前記希土類添加ファイバは、前記中心部分および前記円環形状部分の大きさと前記希土類イオンの添加量を制御することで基本モードと高次モードの利得差を抑制した。
【０００７】
本開示の一態様の希土類添加ファイバは、コアの中心部分と中心部分を囲う円環形状部分に希土類イオンが添加されたセグメント型の屈折率分布を有する希土類添加ファイバであって、前記中心部分と前記円環形状部分の大きさおよび前記希土類イオンの添加量を制御することで基本モードと高次モードの利得差を抑制した。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、モード多重伝送用の光増幅器におけるモード間利得差を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本実施形態の光増幅器の構成の一例を示す図である。
図２は、本実施形態の希土類添加ファイバにおけるエルビウムの添加域の一例を示す図である。
図３は、コアの中心からの距離に対する比屈折率差を示す図である。
図４は、ＬＰ０１モードの中心コアとサイドコアへの局在率を示すグラフである。
図５は、ＬＰ１１モードの中心コアとサイドコアへの局在率を示すグラフである。
図６は、ＬＰ０１モードの中心コアとサイドコアへの局在率を示すグラフである。
図７は、ＬＰ１１モードの中心コアとサイドコアへの局在率を示すグラフである。
図８は、コアの中心からの距離に対する比屈折率差を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［光増幅器］
以下、本開示の実施の形態について図面を用いて説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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