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公開番号2025170388
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-18
出願番号2025144587,2023559318
出願日2025-09-01,2021-11-11
発明の名称光増幅装置および光増幅方法
出願人日本電気株式会社
代理人個人,個人
主分類H01S 3/067 20060101AFI20251111BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】マルチコア光ファイバ伝送システムにおいては、マルチコア光伝送路とマルチコア光増幅器を接続することが困難な場合が生じる、という課題を解決する光増幅装置および光増幅方法を提供する。
【解決手段】光増幅装置は、複数の増幅用コアを備えたマルチコア光増幅手段と、マルチコア光増幅手段と、複数の伝送路コアを備えたマルチコア光伝送路とを接続する接続手段、とを有し、複数の増幅用コアの個数の総和は、複数の伝送路コアのうち信号光が伝搬する伝送コアの個数以上である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
信号光の光増幅を行う複数の増幅用コアを備えたマルチコア光増幅手段と、
前記マルチコア光増幅手段と、複数の伝送路コアを備えたマルチコア光伝送路とを接続する接続手段と、
を有し、
前記複数の増幅用コアの個数の総和は、前記複数の伝送路コアのうち前記信号光が伝搬する伝送コアの個数以上であり、
前記光増幅の動作モードに応じて選択された、前記複数の増幅用コアと、前記複数の伝送路コアと、が予め接続されている
光増幅装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記マルチコア光増幅手段は、前記増幅用コアの個数が異なる複数のマルチコアファイバが混在している
請求項１に記載した光増幅装置。
【請求項３】
前記動作モードは、予め定められた要求仕様に基づいて設定される
請求項１または２に記載した光増幅装置。
【請求項４】
前記マルチコア光増幅手段は、励起光をクラッド励起することによって光増幅を行う
請求項１から３のいずれか一項に記載した光増幅装置。
【請求項５】
前記動作モードが低消費電力である場合、前記増幅用コアの個数ごとに必要となる個数の前記マルチコアファイバが前記励起光の強度に基づいて選択される
請求項２を引用する請求項４に記載した光増幅装置。
【請求項６】
前記選択は、
前記マルチコア光増幅手段に含まれる複数のマルチコアファイバごとの前記励起光の強度の総和が低減するように、
信号光が伝搬する前記伝送路コアと前記複数のマルチコアファイバとの組み合わせを調整して行われる
請求項５に記載した光増幅装置。
【請求項７】
前記動作モードが高増幅効率である場合、前記増幅用コアの個数ごとに必要となる個数の前記マルチコアファイバが前記励起光の密度に基づいて選択される
請求項２を引用する請求項４に記載した光増幅装置。
【請求項８】
前記選択は、
前記マルチコア光増幅手段に含まれる複数のマルチコアファイバごとの前記励起光の密度の総和が増大するように、
信号光が伝搬する前記伝送路コアと前記複数のマルチコアファイバとの組み合わせを調整して行われる
請求項７に記載した光増幅装置。
【請求項９】
前記励起光は前記動作モードに応じた分岐比で分岐され、
前記分岐された励起光は前記マルチコア光増幅手段に含まれる複数のマルチコアファイバに各々導入される
請求項４から８のいずれか一項に記載した光増幅装置。
【請求項１０】
信号光の光増幅を行う複数の増幅用コアの個数の総和が、複数の伝送路コアのうち前記信号光が伝搬する伝送コアの個数以上であり、
前記光増幅の動作モードに応じて選択された、マルチコアファイバを用いた前記複数の増幅用コアと、マルチコアファイバを用いた前記複数の伝送路コアと、が予め接続されている
光増幅方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光増幅装置および光増幅方法に関し、特に、マルチコア光ファイバ伝送システムにおいて用いられる光増幅装置および光増幅方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
モバイルトラフィックやビデオサービスの急速な拡大などにより、コアネットワークにおける通信容量の拡大が求められている。この容量拡大の要求は、今後も継続する傾向にある。通信容量の拡大はこれまで、時間多重技術や波長多重技術を用いることによって実現されてきた。この時間多重技術や波長多重技術は、シングルコア光ファイバによる光通信システムに適用されてきた。
【０００３】
通信容量をさらに拡大するため、これまでの多重技術とは異なる次元の多重技術である空間多重技術が開発されている。空間多重技術には、光ファイバ１本あたりのコア数を増大させるマルチコア技術と、伝播モード数を増大させるマルチモード技術がある。現在の光ファイバ通信で用いられているコア数およびモード数は、いずれも一個である。そのため、コア数およびモード数を増大させることによって通信容量を飛躍的に拡大することが可能である。
【０００４】
マルチコア技術で用いられるマルチコア光ファイバに適した光増幅方式としては、コア励起方式とクラッド励起方式の二方式がある。コア励起方式では、各コアを通して光伝送される光信号の強度をコア毎に個別の励起光源を用いて個別に増幅する。一方、クラッド励起方式では、各コアを通して光伝送される光信号の強度を共通の励起光源を用いて一括して増幅する。
【０００５】
マルチコア光ファイバを伝送する光信号の光強度を効率よく増幅するためには、各コアを通して光伝送される光信号の強度を共通の励起光源を用いて一括して増幅するクラッド励起方式が望ましい。また、クラッド励起方式では、現在の単一コア励起方式による光増幅器の構成を原理的にはそのままクラッド励起方式の光増幅器の構成として用いることができる。
【０００６】
このようなクラッド励起方式による光増幅器の一例が、特許文献１に記載されている。
【０００７】
特許文献１に記載された関連する光増幅器は、マルチコア光ファイバ９１、励起用光源９２、光アイソレータ９４、光合波器９３、マルチコア光ファイバ９７＃１及び９７＃２を備える。ここで、マルチコア光ファイバ９１には、希土類イオンを添加した複数のコアが第１クラッド中に配置されている。さらに、マルチコア光ファイバ９１は、第１クラッドの周囲に配置されかつ希土類イオンを励起する波長を有する励起光を反射する第２クラッドを備える。そして、複数のコアは、伝搬光が結合するコア間距離を有する構成としている。
【０００８】
また、関連技術としては、特許文献２、３に記載された技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２０１７－２１０７０号公報
特開２０１９－１３９０２９号公報
特表２０２０－５１３１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
マルチコア光ファイバを用いたマルチコア光ファイバ伝送システムにおいては、マルチコア光伝送路の間に上述した関連する光増幅器のようなマルチコア光増幅器が挿入される。したがって、マルチコア光伝送路の各コアとマルチコア光増幅器の各コアが光学的に接続される必要がある。ここで、マルチコア光ファイバは、コアを稠密充填するためにコア数やコアの配置に制限がある。そのため、マルチコア光伝送路のコア数とマルチコア光増幅器のコア数が一致せず、マルチコア光伝送路とマルチコア光増幅器を接続することが困難な場合が生じる。
（【００１１】以降は省略されています）

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