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公開番号2024173409
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023091811
出願日2023-06-02
発明の名称光デバイス、光増幅装置及び光通信システム
出願人KDDI株式会社
代理人弁理士法人大塚国際特許事務所
主分類G02B 6/26 20060101AFI20241205BHJP(光学)
要約【課題】MCF光通信システムにおける損失を減少させることができる光デバイスを提供する。
【解決手段】第1ポート、第2ポート、第3ポート及び第4ポートを有する光デバイスは、前記第1ポートに入力されたX個の信号光を前記第3ポートから出力し、前記第4ポートに入力されたY個の信号光を前記第2ポートから出力し、前記第3ポート及び前記第2ポートに入力された信号光をいずれのポートからも出力せず、前記第1ポートは、第1マルチコア光ファイバのX個のコアに接続され、かつ、前記第2ポートは、前記第1マルチコア光ファイバのY個のコアに接続される様に構成されている、或いは、前記第3ポートは、第2マルチコア光ファイバのX個のコアに接続され、かつ、前記第4ポートは、前記第2マルチコア光ファイバのY個のコアに接続される様に構成されている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
第１ポート、第２ポート、第３ポート及び第４ポートを有する光デバイスであって、
前記第１ポートに入力されたＸ個（Ｘは１以上の整数）の信号光を前記第３ポートから出力し、
前記第４ポートに入力されたＹ個（Ｙは１以上の整数）の信号光を前記第２ポートから出力し、
前記第３ポート及び前記第２ポートに入力された信号光をいずれのポートからも出力せず、
前記第１ポートは、第１マルチコア光ファイバのＸ個のコアに接続され、かつ、前記第２ポートは、前記第１マルチコア光ファイバのＹ個のコアに接続される様に構成されている、或いは、前記第３ポートは、第２マルチコア光ファイバのＸ個のコアに接続され、かつ、前記第４ポートは、前記第２マルチコア光ファイバのＹ個のコアに接続される様に構成されている、光デバイス。
続きを表示（約 2,500 文字）【請求項２】
前記第１ポートが前記第１マルチコア光ファイバのＸ個のコアに接続され、かつ、前記第２ポートが前記第１マルチコア光ファイバのＹ個のコアに接続される様に構成されている場合、前記第３ポートは、Ｘ個のシングルコア光ファイバ又は第３マルチコア光ファイバのＸ個のコアに接続され、前記第４ポートは、Ｙ個のシングルコア光ファイバ又は第４マルチコア光ファイバのＹ個のコアに接続される様に構成されている、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項３】
前記第３ポートが前記第２マルチコア光ファイバのＸ個のコアに接続され、かつ、前記第４ポートが前記第２マルチコア光ファイバのＹ個のコアに接続される様に構成されている場合、前記第１ポートは、Ｘ個のシングルコア光ファイバ又は第３マルチコア光ファイバのＸ個のコアに接続され、前記第２ポートは、Ｙ個のシングルコア光ファイバ又は第４マルチコア光ファイバのＹ個のコアに接続される様に構成されている、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項４】
前記第１ポートからの第１信号光を第１偏波の第２信号光と前記第１偏波に直交する第２偏波の第３信号光とに分離する第１手段と、
通過する前記第１偏波の前記第２信号光及び前記第２偏波の前記第３信号光の偏波面を９０度だけ回転させることで、前記第２偏波の前記第２信号光及び前記第１偏波の前記第３信号光を出力する回転手段と、
前記第２偏波の前記第２信号光と前記第１偏波の前記第３信号光とを合成して前記第３ポートに前記第１信号光を出力する第２手段と、
を備え、
前記第２手段は、前記第４ポートからの第４信号光を前記第１偏波の第５信号光と前記第２偏波の第６信号光とに分離し、
前記回転手段は、通過する前記第１偏波の前記第５信号光及び前記第２偏波の前記第６信号光の偏波面を回転させず、
前記第１手段は、前記第１偏波の前記第５信号光と前記第２偏波の前記第６信号光とを合成して前記第２ポートに前記第４信号光を出力する、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項５】
前記回転手段は、通過する信号光の偏波面を４５度だけ回転させる半波長板と、通過する信号光の偏波面を４５度だけ回転させるファラデーローテータと、を有し、
前記第１偏波の前記第２信号光及び前記第２偏波の前記第３信号光が前記回転手段を通過する方向と、前記第１偏波の前記第５信号光及び前記第２偏波の前記第６信号光が前記回転手段を通過する方向は、互いに異なる、請求項４に記載の光デバイス。
【請求項６】
前記第１ポートからの第１信号光に含まれる第１偏波の成分を第１方向に偏向し、前記第１信号光に含まれる前記第１偏波とは直交する第２偏波の成分を偏向しないことで、前記第１偏波の第２信号光と、前記第２偏波の第３信号光と、を出力する第１光学部材と、
前記第１光学部材が出力する前記第１偏波の前記第２信号光及び前記第２偏波の前記第３信号光の内の前記第２偏波の前記第３信号光の偏波を９０度だけ回転させることで、前記第１偏波の前記第２信号光及び前記第１偏波の前記第３信号光を出力する第２光学部材と、
前記第２光学部材が出力する前記第１偏波の前記第２信号光及び前記第１偏波の前記第３信号光の内の前記第１偏波の前記第３信号光の偏波を９０度だけ回転させることで、前記第２偏波の前記第２信号光及び前記第１偏波の前記第３信号光を出力する第３光学部材と、
前記第３光学部材が出力する前記第１偏波の前記第３信号光を前記第１方向に偏向し、前記第２偏波の前記第２信号光を偏向しないことで、前記第１偏波の前記第３信号光と前記第２偏波の前記第２信号光とを合成して前記第３ポートに前記第１信号光を出力する第４光学部材と、
を備えている、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項７】
前記第１光学部材及び前記第４光学部材は、複屈折デバイスであり、
前記第２光学部材及び前記第３光学部材は、半波長板とファラデーローテータとを含む、請求項６に記載の光デバイス。
【請求項８】
前記第２ポートからの第１信号光に含まれる第１偏波の成分を第１方向に偏向し、前記第１信号光に含まれる前記第１偏波とは直交する第２偏波の成分を偏向しないことで、前記第１偏波の第２信号光と、前記第２偏波の第３信号光と、を出力する第１光学部材と、
前記第１光学部材が出力する前記第１偏波の第２信号光及び前記第２偏波の第３信号光の内の前記第１偏波の前記第２信号光の偏波を９０度だけ回転させることで、前記第２偏波の前記第２信号光及び前記第２偏波の前記第３信号光を出力する第２光学部材と、
前記第２光学部材が出力する前記第２偏波の前記第２信号光及び前記第２偏波の前記第３信号光を前記第１方向とは直交する第２方向に偏向する第３光学部材と、
前記第３光学部材が出力する前記第２偏波の前記第２信号光及び前記第２偏波の前記第３信号光の内の前記第２偏波の前記第３信号光の偏波を９０度だけ回転させることで、前記第２偏波の前記第２信号光及び前記第１偏波の前記第３信号光を出力する第４光学部材と、
前記第４光学部材が出力する前記第１偏波の前記第３信号光を前記第１方向に偏向し、前記第２偏波の前記第２信号光を偏向しないことで、前記第１偏波の前記第３信号光と前記第２偏波の前記第２信号光とを合成して前記第２ポートに前記第２信号光を出力する第５光学部材と、
を備えている、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項９】
前記第１光学部材、前記第３光学部材及び前記第５光学部材は、複屈折デバイスであり、
前記第２光学部材及び前記第４光学部材は、半波長板とファラデーローテータとを含む、請求項８に記載の光デバイス。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の光デバイスを含む光増幅装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、マルチコア光ファイバ（ＭＣＦ）を使用する光通信システムのための光デバイス、当該光デバイスを含む光増幅装置及び光通信システムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
光通信システムの伝送容量を拡大させるため、ＭＣＦが利用されている。ＭＣＦは、複数のコアを有する光ファイバである。以下の説明において、ＭＣＦを用いた光通信システムをＭＣＦ光通信システムと表記する。ＭＣＦ光通信システムにおいては、コア間でのクロストークが生じ得る。クロストークの影響を抑えるため、ＭＣＦ光通信システムでは、１つのＭＣＦに双方向の信号光を収容する。
【０００３】
非特許文献１は、Ｎ個のコア（Ｎは２以上の整数）を有するＭＣＦを使用するＭＣＦ光通信システムの光増幅装置を開示している。非特許文献１によると、光増幅装置は、ファンイン・ファンアウト（ＦＩＦＯ）と呼ばれる光デバイスを２つと、Ｎ個の光アンプと、を有する。ＦＩＦＯは、ＭＣＦのＮ個のコアとＮ個のシングルコア光ファイバ（ＳＣＦ）のコアとを接続する光デバイスである。非特許文献１によると、第１ＦＩＦＯは、第１ＭＣＦのＮ個のコアとＮ個の第１ＳＣＦとを接続し、第２ＦＩＦＯは、第２ＭＣＦのＮ個のコアとＮ個の第２ＳＣＦとを接続する。Ｎ個の第１ＳＣＦは、Ｎ個の光アンプの第１ポートに接続され、Ｎ個の第２ＳＣＦは、Ｎ個の光アンプの第１ポートとは異なる第２ポートに接続される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
Ｄ．Ｓｏｍａｅｔａｌ．，"Ｔｒａｎｓｏｃｅａｎｉｃ－ＣｌａｓｓＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｏｖｅｒＳｔｅｐ－ＩｎｄｅｘＰｒｏｆｉｌｅＳｔａｎｄａｒｄＣｌａｄｄｉｎｇ４－ＣｏｒｅＦｉｂｒｅｗｉｔｈＢｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，" ＥＣＯＣ２０２２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光アンプを通過した信号光の一部が反射して、再度、光アンプに入射すると、光アンプは反射光により発振し得る。光アンプに反射光が入射することを防ぐために、光デバイスである光アイソレータが使用される。つまり、ＭＣＦ光通信システムの光増幅装置には、ＦＩＦＯに加えて光アイソレータが必要になる。さらに、ＭＣＦ光通信システムでは、ＭＣＦのＮ個のコアをＮ個の光通信装置と接続する際にもＦＩＦＯが使用される。光通信装置も内部に光アンプを有するためＦＩＦＯに加えて光アイソレータが必要になる。
【０００６】
この様に、ＭＣＦ光通信システムでは、多くのＦＩＦＯ及び光アイソレータを使用するため、ＦＩＦＯ及び光アイソレータが信号光に与える損失が大きくなる。
【０００７】
本開示は、ＭＣＦ光通信システムにおける損失を減少させることができる光デバイス、当該光デバイスを含む光増幅装置及び光通信システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一態様によると、第１ポート、第２ポート、第３ポート及び第４ポートを有する光デバイスは、前記第１ポートに入力されたＸ個（Ｘは１以上の整数）の信号光を前記第３ポートから出力し、前記第４ポートに入力されたＹ個（Ｙは１以上の整数）の信号光を前記第２ポートから出力し、前記第３ポート及び前記第２ポートに入力された信号光をいずれのポートからも出力せず、前記第１ポートは、第１マルチコア光ファイバのＸ個のコアに接続され、かつ、前記第２ポートは、前記第１マルチコア光ファイバのＹ個のコアに接続される様に構成されている、或いは、前記第３ポートは、第２マルチコア光ファイバのＸ個のコアに接続され、かつ、前記第４ポートは、前記第２マルチコア光ファイバのＹ個のコアに接続される様に構成されている。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によると、ＭＣＦ光通信システムにおける損失を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
幾つかの実施形態による光デバイスの機能の説明図。
幾つかの実施形態による光デバイスを含む光増幅装置の構成図。
一実施形態による光デバイスの構成図。
一実施形態による光デバイスの構成図。
一実施形態による光デバイスの構成図。
一実施形態による光デバイスを伝搬する信号光の状態を示す図。
一実施形態による光デバイスを伝搬する信号光の状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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