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公開番号2025051169
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-04
出願番号2023160131
出願日2023-09-25
発明の名称マルチコアファイバ光増幅器及び光増幅方法
出願人日本電気株式会社
代理人個人,個人
主分類H01S 3/10 20060101AFI20250328BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】特殊なMCFを用いた励起ファイバを用いることなく、MCFのコアを有効に利用可能なマルチコアファイバ光増幅器及び光増幅方法を提供する。
【解決手段】マルチコアファイバ光増幅器は、第1のコアと第2のコアとを備えるマルチコア励起ファイバと、励起光をマルチコア励起ファイバのクラッドに注入するクラッド励起部と、を備え、第1のコアの一端に入力された信号光を第1のコアの他端から出力し、第1のコアの他端から出力された信号光を第2のコアの一端に入力し、第2のコアの一端に入力された信号光を第2のコアの他端から出力するように構成される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１のコアと第２のコアとを備えるマルチコア励起ファイバと、
励起光を前記マルチコア励起ファイバのクラッドに注入するクラッド励起手段と、
を備えるマルチコアファイバ光増幅器であって、
前記第１のコアの一端に入力された信号光を前記第１のコアの他端から出力し、
前記第１のコアの他端から出力された前記信号光を前記第２のコアの一端に入力し、
前記第２のコアの一端に入力された前記信号光を前記第２のコアの他端から出力するように構成された、マルチコアファイバ光増幅器。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第１のコア及び前記第２のコアは前記マルチコア励起ファイバの端面の中心を中心とする円周上に等間隔で配置され、
前記マルチコア励起ファイバの他端を前記マルチコア励起ファイバの一端に対して、あらかじめ規定された角度回転させた状態で保持することで前記第１のコアの他端と前記第２のコアの一端とを光学的に結合させる、請求項１に記載されたマルチコアファイバ光増幅器。
【請求項３】
前記マルチコア励起ファイバは第３のコアを備え、
前記第２のコアの他端から出力された前記信号光を前記第３のコアの一端に入力し、
前記第３のコアの一端に入力された前記信号光を前記第３のコアの他端から出力するように構成された、
請求項１又は２に記載されたマルチコアファイバ光増幅器。
【請求項４】
前記マルチコア励起ファイバの一端の中心と前記マルチコア励起ファイバの他端の中心とをずらすことによって、前記第１のコアの他端と前記第２のコアの他端とを光学的に結合させる、請求項１又は２に記載されたマルチコアファイバ光増幅器。
【請求項５】
前記第１のコアの他端と前記第２のコアの一端との間は、対向する光コリメータによって光学的に結合される、請求項１又は２に記載されたマルチコアファイバ光増幅器。
【請求項６】
前記対向する光コリメータの間に、前記信号光を反射することによって前記第１のコアと前記信号光を結合させるミラーを備える、請求項５に記載されたマルチコアファイバ光増幅器。
【請求項７】
前記ミラーは前記励起光を反射することによって前記第１のコアと前記励起光とを結合させる、請求項６に記載されたマルチコアファイバ光増幅器。
【請求項８】
前記クラッド励起手段は、
前記対向する光コリメータの間に配置され、前記マルチコア励起ファイバの外部から入力される前記励起光を前記マルチコア励起ファイバのクラッドに導く波長フィルタを備える、請求項６に記載されたマルチコアファイバ光増幅器。
【請求項９】
前記波長フィルタは、
前記信号光の波長の光を透過することによって前記第１のコアの他端から前記第２のコアの他端へ前記信号光を伝搬させる、
請求項８に記載されたマルチコアファイバ光増幅器。
【請求項１０】
第１のコアと第２のコアとを備えるマルチコア励起ファイバを備えるマルチコアファイバ光増幅器で用いられる光増幅方法であって、
励起光を前記マルチコア励起ファイバのクラッドに注入し、
前記第１のコアの一端に入力された信号光を前記第１のコアの他端から出力し、
前記第１のコアの他端から出力された前記信号光を前記第２のコアの一端に入力し、
前記第２のコアの一端に入力された前記信号光を前記第２のコアの他端から出力する、光増幅方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、マルチコアファイバ光増幅器及び光増幅方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
マルチコアファイバ（multi core fiber, MCF）を用いた、空間光多重伝送方式の実用化が進められている。ＭＣＦは１本の光ファイバに複数のコアを備える。シングルコアファイバ（single core fiber, SCF）に代えてＭＣＦを用いることによって、光伝送システムの伝送容量の拡大が可能となる。また、ＭＣＦを励起ファイバ（マルチコア励起ファイバ）として用いたＭＣＦ光増幅器も知られている。このような励起ファイバでは、ＭＣＦのコアにエルビウム（Ｅｒ）等の希土類元素が添加されている。ＭＣＦ光増幅器では、励起光をコアに直接注入する「コア励起」及び励起光をクラッドに注入することによって複数のコアのエルビウムを一括して励起する「クラッド励起」の２種類の励起が可能である。
【０００３】
ＭＣＦによって伝送される信号光には、通常、波長多重信号光が用いられる。波長多重信号光の帯域として、Ｃ帯（Ｃ-Ｂａｎｄ）とＬ帯（Ｌ-Ｂａｎｄ）とが知られている。Ｃ帯の帯域はおおむね１５２０－１５６０ｎｍであり、Ｌ帯の帯域はおおむね１５７０－１６１０ｎｍである。以下では、波長多重信号光をＷＤＭ（wavelength division multiplexing）光と記載する。
【０００４】
本開示に関連して、特許文献１に記載された光増幅器は、中心部に励起用コアを備え、その周囲にある信号光用コアを伝搬する信号光をレンズアレイ及びミラーを用いて折り返す構成を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１３－０５８６５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＷＤＭ信号の伝送にはＣ帯の信号光が主に用いられている。そして、伝送容量をさらに拡大するために、Ｌ帯の信号光を用いたＷＤＭ信号の伝送も検討もされている。しかし、一般的な光ファイバ増幅器のＬ帯における効率はＣ帯における効率よりも低い。このため、光ファイバ増幅器を用いてＬ帯の信号光を増幅するためには、Ｃ帯よりも数倍長い励起ファイバを使用する必要がある。
【０００７】
特許文献１に記載された技術は、それぞれ、ＭＣＦを励起ファイバとする光増幅器において、１個の信号光を複数のコアに伝搬させることで励起ファイバを延長する効果を得ようとするものである。しかし、特許文献１に記載された技術は、中心に励起用のコアを備える特殊なＭＣＦを使用する必要がある。
【０００８】
本開示は、特殊なＭＣＦを用いた励起ファイバを用いることなく、ＭＣＦのコアを有効に利用可能なマルチコアファイバ光増幅器及び光増幅方法を提供するための技術を記載する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示に係るマルチコア光ファイバ増幅器は、第１のコアと第２のコアとを備えるマルチコア励起ファイバと、励起光を前記マルチコア励起ファイバのクラッドに注入するクラッド励起手段と、を備えるマルチコアファイバ光増幅器であって、
前記第１のコアの一端に入力された信号光を前記第１のコアの他端から出力し、
前記第１のコアの他端から出力された前記信号光を前記第２のコアの一端に入力し、
前記第２のコアの一端に入力された前記信号光を前記第２のコアの他端から出力するように構成される。
【００１０】
本開示に係る光増幅方法は、第１のコアと第２のコアとを備えるマルチコア励起ファイバを備えるマルチコアファイバ光増幅器で用いられる光増幅方法であって、
励起光を前記マルチコア励起ファイバのクラッドに注入し、
前記第１のコアの一端に入力された信号光を前記第１のコアの他端から出力し、
前記第１のコアの他端から出力された前記信号光を前記第２のコアの一端に入力し、
前記第２のコアの一端に入力された前記信号光を前記第２のコアの他端から出力する、手順を含む。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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