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特許5823448増幅用マルチコア光ファイバデバイスおよびマルチコア光ファイバ増幅器
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5823448
(24)【登録日】2015年10月16日
(45)【発行日】2015年11月25日
(54)【発明の名称】増幅用マルチコア光ファイバデバイスおよびマルチコア光ファイバ増幅器
(51)【国際特許分類】
H01S 3/10 20060101AFI20151105BHJP
H01S 3/067 20060101ALI20151105BHJP
G02B 6/02 20060101ALI20151105BHJP
【ＦＩ】
H01S3/10 D
H01S3/067
G02B6/02 461
【請求項の数】12
【全頁数】19
(21)【出願番号】特願2013-131069(P2013-131069)
(22)【出願日】2013年6月21日
(65)【公開番号】特開2015-5667(P2015-5667A)
(43)【公開日】2015年1月8日
【審査請求日】2014年10月1日
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２３年度、独立行政法人情報通信研究機構「高度通信・放送研究開発委託研究／革新的光通信インフラの研究開発」、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000005290
【氏名又は名称】古河電気工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100089118
【弁理士】
【氏名又は名称】酒井 宏明
(74)【代理人】
【識別番号】100142712
【弁理士】
【氏名又は名称】田代 至男
(72)【発明者】
【氏名】忠隈 昌輝
(72)【発明者】
【氏名】前田 幸一
(72)【発明者】
【氏名】土田 幸寛
(72)【発明者】
【氏名】高坂 繁弘
(72)【発明者】
【氏名】杉崎 隆一
【審査官】
河原 正
(56)【参考文献】
【文献】
国際公開第２０１３／０５１６５５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特開２０００−２０８８３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開昭６１−１４１４０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許出願公開第２０１３／０１３６４０４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
特表２０１３−５２２９１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許出願公開第２０１３／０１１４１３０（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０１Ｓ ３／００−３／３０
Ｇ０２Ｂ ６／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のコア部と前記複数のコア部の外周に形成されたクラッド部とを備える、第一及び第二の増幅用マルチコア光ファイバと、
前記第一及び第二の増幅用マルチコア光ファイバのコア部同士を互いに接続する接続部と、
を備え、前記第一の増幅用マルチコア光ファイバは、前記複数のコア部の全てに、増幅媒体が添加されており、前記第二の増幅用マルチコア光ファイバは、前記複数のコア部が、増幅媒体が添加されたコア部と、増幅媒体が添加されていないコア部とからなり、前記接続部は、互いに接続されたコア部の全長における増幅利得の、各接続されたコア部間での偏差が、前記第一の増幅用マルチコア光ファイバにおける各コア部間の増幅利得の偏差に対して抑制されるように、前記コア部同士を接続していることを特徴とする増幅用マルチコア光ファイバデバイス。
前記第一及び第二の増幅用マルチコア光ファイバのコア部同士を互いに接続する接続部と、
を備え、前記第一の増幅用マルチコア光ファイバは、前記複数のコア部の全てに、増幅媒体が添加されており、前記第二の増幅用マルチコア光ファイバは、前記複数のコア部が、増幅媒体が添加されたコア部と、増幅媒体が添加されていないコア部とからなり、前記接続部は、互いに接続されたコア部の全長における増幅利得の、各接続されたコア部間での偏差が、前記第一の増幅用マルチコア光ファイバにおける各コア部間の増幅利得の偏差に対して抑制されるように、前記コア部同士を接続していることを特徴とする増幅用マルチコア光ファイバデバイス。
【請求項2】
前記接続部は、互いに接続されたコア部の全長における平均の利得係数の、各接続されたコア部間での偏差を抑制するように、前記コア部同士を接続していることを特徴とする請求項１に記載の増幅用マルチコア光ファイバデバイス。
【請求項3】
前記接続部は、前記第一及び第二の増幅用マルチコア光ファイバを直接接続することによって構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の増幅用マルチコア光ファイバデバイス。
【請求項4】
前記接続部は、１つのコア部と前記１つのコア部の外周に形成されたクラッド部とを備える、複数の単一コア光ファイバを有し、前記増幅用マルチコア光ファイバのコア部は前記単一コア光ファイバを介して互いに接続していることを特徴とする請求項１または２に記載の増幅用マルチコア光ファイバデバイス。
【請求項5】
前記単一コア光ファイバは、光損失部が介挿されていることを特徴とする請求項４に記載の増幅用マルチコア光ファイバデバイス。
【請求項6】
前記単一コア光ファイバは、前記１つのコア部に増幅媒体が添加されていることを特徴とする請求項４に記載の増幅用マルチコア光ファイバデバイス。
【請求項7】
前記第二の増幅用マルチコア光ファイバは、前記複数のコア部のうち１つのコア部にのみ増幅媒体が添加されており、前記１つのコア部以外のコア部には増幅媒体が添加されていないことを特徴とする請求項１に記載の増幅用マルチコア光ファイバデバイス。
【請求項8】
前記第二の増幅用マルチコア光ファイバは、前記複数のコア部のうち２以上のコア部にのみ増幅媒体が添加されており、前記２以上のコア部以外のコア部には増幅媒体が添加されていないことを特徴とする請求項１に記載の増幅用マルチコア光ファイバデバイス。
【請求項9】
前記第一の増幅用マルチコア光ファイバの複数のコア部のうち利得係数が小さいコア部に、前記第二の増幅用マルチコア光ファイバの増幅媒体が添加されたコア部が接続されていることを特徴とする請求項１に記載の増幅用マルチコア光ファイバデバイス。
【請求項10】
前記第二の増幅用マルチコア光ファイバの両端側のそれぞれに、前記第一のマルチコア光ファイバが接続されていることを特徴とする請求項１に記載の増幅用マルチコア光ファイバデバイス。
【請求項11】
請求項１〜１０のいずれか一つに記載の増幅用マルチコア光ファイバデバイスと、
前記増幅用マルチコア光ファイバデバイスに含まれる増幅用マルチコア光ファイバのコア部に入力させる励起光を出力する励起光源と、
前記励起光を前記増幅用マルチコア光ファイバのコア部に入力させる光合波器と、
を備えることを特徴とするマルチコア光ファイバ増幅器。
前記増幅用マルチコア光ファイバデバイスに含まれる増幅用マルチコア光ファイバのコア部に入力させる励起光を出力する励起光源と、
前記励起光を前記増幅用マルチコア光ファイバのコア部に入力させる光合波器と、
を備えることを特徴とするマルチコア光ファイバ増幅器。
【請求項12】
前記第一の増幅用マルチコア光ファイバは、ダブルクラッドファイバであって、当該マルチコア光ファイバ増幅器は、前記励起光が前記ダブルクラッドファイバの内側クラッド部に入力されて前記複数の各コア部を励起するクラッド励起型の光ファイバ増幅器であることを特徴とする請求項１１に記載のマルチコア光ファイバ増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、増幅用マルチコア光ファイバデバイスおよびこれを用いたマルチコア光ファイバ増幅器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
一つのクラッド部中に複数のコア部が形成されたマルチコア光ファイバが研究されている。このマルチコア光ファイバは、一つのクラッド部中に一つのコア部が形成された単一コア光ファイバと同等な外径でありながら、複数のコア部において信号光を伝搬させる、いわゆる空間多重通信をする目的で用いられる。このような空間多重通信を用いれば、伝送路としての１本の光ファイバ当たりの伝送容量を増加させることができる。このようなマルチコア光ファイバを用いたマルチコア光ファイバ光伝送システムを構築する際、単一コア光ファイバを伝送路として用いる場合と同様に、伝送路での伝送損失を補償するための信号光増幅器が必要になる。マルチコア光ファイバ中の複数のコア部で伝送された信号光を増幅する光増幅器は幾つか提案されている（非特許文献１〜３参照）。
【0003】
この中でも、増幅媒体として希土類金属を添加した複数のコアを持つ希土類添加マルチコア光ファイバを用いたマルチコア光ファイバ増幅器は、マルチコア光ファイバ伝送路を構成するマルチコア光ファイバとの親和性の良さから、光伝送システムへの導入が検討されている技術である。なお、マルチコア光ファイバ光伝送システムでも、従来の光伝送システムと同様に、波長の異なる複数の信号光を多重して伝送するＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）伝送技術を用いることが出来る。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】K.S. Abedin et al., “Amplification and noise properties of an erbium doped multicore fiber amplifier”, Optics Express, vol. 19, no. 17, pp. 16715, 2011.
【非特許文献2】Y. Mimura et al., “Batch Multicore Amplification with Cladding-Pumped Multicore EDF”, in Proc.ECOC2012, Tu.4.F.1, (2012)
【非特許文献3】Y. Tsuchida et al., ”Simultaneous 7-Core Pumped Amplification in Multicore EDF through Fibre Based Fan-In/Out,” in Proc.ECOC2012, Tu. 4. F. 2 (2012)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
マルチコア光ファイバ伝送路を用いて空間多重通信を行う際に使用するマルチコア光ファイバ増幅器においては、各コア部からの信号光の出力パワーが等しいことが望ましい。その理由は、マルチコア光ファイバ伝送路の各コア部間で伝送する信号光に強度の差が生じると、コア部間において信号光の品質の変化に差が生じ、その結果、あるコア部では信号光が好適に伝送されるが、別のコア部では信号光の劣化が激しくなる状況となってしまうからである。一方、希土類金属を増幅媒体とした増幅用マルチコア光ファイバを用いた光増幅では、各コア部における増幅利得に偏差がある場合がある。その理由は、増幅用マルチコア光ファイバにおいて、製造誤差等の理由で、各コア部中に添加される希土類金属の添加量のばらつきや、各コア部に入力する励起光のパワーのばらつきがあるからである。
【0006】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、各コア部における増幅利得の偏差が抑制された増幅用マルチコア光ファイバデバイスおよびこれを用いたマルチコア光ファイバ増幅器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る増幅用マルチコア光ファイバデバイスは、増幅媒体が添加された１以上のコア部と前記複数のコア部の外周に形成されたクラッド部とを備える、複数の増幅用マルチコア光ファイバと、前記複数の増幅用マルチコア光ファイバのコア部同士を互いに接続する接続部と、を備え、前記接続部は、互いに接続されたコア部の全長における増幅利得の、各接続されたコア部間での偏差を抑制するように、前記コア部同士を接続していることを特徴とする。
【0008】
本発明に係る増幅用マルチコア光ファイバデバイスは、上記発明において、前記接続部は、互いに接続されたコア部の全長における平均の利得係数の、各接続されたコア部間での偏差を抑制するように、前記コア部同士を接続していることを特徴とする。
【0009】
本発明に係る増幅用マルチコア光ファイバデバイスは、上記発明において、前記接続部は、前記複数の増幅用マルチコア光ファイバの内の２つの増幅用マルチコア光ファイバを中心軸回りに回転させて直接接続することによって構成されていることを特徴とする。
【0010】
本発明に係る増幅用マルチコア光ファイバデバイスは、上記発明において、前記接続部は、１つのコア部と前記１つのコア部の外周に形成されたクラッド部とを備える、複数の単一コア光ファイバを有し、前記増幅用マルチコア光ファイバのコア部は前記単一コア光ファイバを介して互いに接続していることを特徴とする。
【0011】
本発明に係る増幅用マルチコア光ファイバデバイスは、上記発明において、前記単一コア光ファイバは、光損失部が介挿されていることを特徴とする。
【0012】
本発明に係る増幅用マルチコア光ファイバデバイスは、上記発明において、前記単一コア光ファイバは、前記１つのコア部に増幅媒体が添加されていることを特徴とする。
【0013】
本発明に係るマルチコア光ファイバ増幅器は、上記発明の増幅用マルチコア光ファイバデバイスと、前記増幅用マルチコア光ファイバデバイスに含まれる増幅用マルチコア光ファイバのコア部に入力させる励起光を出力する励起光源と、前記励起光を前記増幅用マルチコア光ファイバのコア部に入力させる光合波器と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、各コア部における増幅利得の偏差が抑制された増幅用マルチコア光ファイバデバイスおよびこれを用いたマルチコア光ファイバ増幅器を実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下に、図面を参照して本発明に係る増幅用マルチコア光ファイバデバイスおよびマルチコア光ファイバ増幅器の実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、各図面において、同一または対応する要素には適宜同一の符号を付している。さらに、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係などは、現実のものとは異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【0017】
（実施の形態１）図１は、実施の形態１に係る増幅用マルチコア光ファイバデバイスの模式的な構成図である。本実施の形態１に係る増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００は、増幅用マルチコア光ファイバ１０と、増幅用マルチコア光ファイバ２０と、増幅用マルチコア光ファイバ１０と増幅用マルチコア光ファイバ２０とを接続する接続部３０とを備える。
【0018】
図２は、図１に示す増幅用マルチコア光ファイバ１０、２０の模式的な断面図である。図２（ａ）は増幅用マルチコア光ファイバ１０の断面を示し、図２（ｂ）は増幅用マルチコア光ファイバ２０の断面を示している。
【0019】
図２（ａ）に示すように、増幅用マルチコア光ファイバ１０は、７つのコア部１１〜１７と、コア部１１〜１７の外周に形成されたクラッド部１８とを備えている。クラッド部１８内において、コア部１１は増幅用マルチコア光ファイバ１０の略中心軸に配置されている。コア部１２〜１７は、コア部１１の周囲にコア部１１を中心とした正六角形を形成するように配置されている。
【0020】
コア部１１〜１７は、石英系ガラスからなり、増幅媒体である希土類金属と、屈折率調整用添加物が添加されている。希土類金属はたとえばエルビウム（Ｅｒ）やイッテルビウム（Ｙｂ）である。屈折率調整用添加物はたとえばゲルマニウム（Ｇｅ）である。コア部１１〜１７には増幅媒体の増幅特性を改善するためのアルミニウム（Ａｌ）等の添加物が添加されていてもよい。クラッド部１８は、コア部１１〜１７よりも屈折率が低い材料で構成されており、たとえば屈折率調整用添加物を含まない石英ガラスからなる。
【0021】
同様に、図２（ｂ）に示すように、増幅用マルチコア光ファイバ２０は、７つのコア部２１〜２７と、コア部２１〜２７の外周に形成されたクラッド部２８とを備えている。クラッド部２８内において、コア部２１は増幅用マルチコア光ファイバ２０の略中心軸に配置されている。コア部２２〜２７は、コア部２１の周囲にコア部２１を中心とした正六角形を形成するように配置されている。
【0022】
コア部２１〜２７は、石英系ガラスからなり、増幅媒体である希土類金属と、屈折率調整用添加物が添加されている。希土類金属はたとえばエルビウム（Ｅｒ）やイッテルビウム（Ｙｂ）である。屈折率調整用添加物はたとえばゲルマニウム（Ｇｅ）である。コア部２１〜２７には増幅媒体の増幅特性を改善するためのアルミニウム（Ａｌ）等の添加物が添加されていてもよい。クラッド部２８は、コア部２１〜２７よりも屈折率が低い材料で構成されており、たとえば屈折率調整用添加物を含まない石英ガラスからなる。
【0023】
接続部３０は、増幅用マルチコア光ファイバ１０のコア部１１〜１７のいずれかと、増幅用マルチコア光ファイバ２０のコア部２１〜２７のいずれか同士を、互いに接続する。
【0024】
接続部３０についてより具体的に説明する。まず、増幅用マルチコア光ファイバ１０のコア部１１〜１７、および、増幅用マルチコア光ファイバ２０のコア部２１〜２７は、添加された増幅媒体を光励起できる波長の励起光（たとえば増幅媒体がＥｒである場合は９８０ｎｍ帯や１４８０ｎｍ帯の波長の励起光）が入力されると、増幅媒体が光励起状態となり、光増幅可能な状態となる。この状態で、コア部１１〜１７、２１〜２７に、増幅媒体が光増幅できる波長の信号光（たとえば増幅媒体がＥｒである場合は１５５０ｎｍ帯の波長の信号光）が入力されると、コア部１１〜１７、２１〜２７は入力された信号光を光増幅する。
【0025】
この増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００において、増幅用マルチコア光ファイバ１０の紙面左側の一端から、光増幅可能な状態とされたコア部１１〜１７にそれぞれ信号光を入力すると、各信号光は各コア部で光増幅されながら伝搬し、接続部３０を介して、コア部１１〜１７の各々に接続された増幅用マルチコア光ファイバ２０の光増幅可能な状態とされたコア部２１〜２７に入力し、各信号光は各コア部でさらに光増幅されながら伝搬し、増幅用マルチコア光ファイバ２０の紙面右の一端から出力される。
【0026】
なお、増幅用光ファイバの増幅利得特性は、一般に次の伝搬方程式を用いて表すことができる。ｄＰ（λ、ｚ）／ｄｚ＝｛ｇ＊（λ）・ｎ２（ｚ）−α（λ）・ｎ１（ｚ）｝・Ｐ（λ、ｚ）
ここで、Ｐ（λ、ｚ）は波長λの光の、増幅用光ファイバの長手方向の位置ｚにおけるパワー、ｇ＊（λ）は増幅用光ファイバの波長λにおける利得係数、α（λ）は増幅用光ファイバの波長λにおける吸収係数、ｎ２（ｚ）は位置ｚにおける励起状態にある増幅媒体の密度、ｎ１（ｚ）は位置ｚにおける基底状態にある増幅媒体の密度である。ｇ＊（λ）およびα（λ）は増幅用光ファイバに固有のパラメータである。ｎ２（ｚ）、ｎ１（ｚ）は増幅用光ファイバの励起状態や動作状態等に依存する量である。
【0027】
ここで、上述したように、増幅用マルチコア光ファイバ１０、２０において、コア部１１〜１７、２１〜２７の増幅利得には偏差がある。たとえば、所定の励起状態、所定の波長において、単位長さ当たりの増幅利得に０．１５ｄＢ／ｍ程度の偏差がある。したがって、増幅用マルチコア光ファイバ１０、２０の長さがそれぞれ５ｍであるとすると、増幅用マルチコア光ファイバ１０と増幅用マルチコア光ファイバ２０とを接続した全長の増幅利得には、１．５ｄＢ程度の偏差が生じうる。
【0028】
これに対して、本実施の形態１に係る増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００では、接続部３０が、増幅用マルチコア光ファイバ１０、２０の互いに接続されたコア部の全長における増幅利得の、各接続されたコア部間での偏差を抑制するように、コア部同士を接続している。
【0029】
たとえば、コア部１１とコア部２１同士、コア部１２とコア部２２同士、・・・、コア部１７とコア部２７同士を接続した場合には、上述したように増幅用マルチコア光ファイバ１０と増幅用マルチコア光ファイバ２０とを接続した全長の増幅利得には、或る波長において１．５ｄＢ程度の偏差が生じうるとする。この場合に、接続部３０は、たとえばコア部１１とコア部２２同士、コア部１２とコア部２４同士、・・・のように、全長での増幅利得の偏差が抑制される組み合わせでコア部同士を接続する。これによって、増幅用マルチコア光ファイバ１０、２０がそれぞれ本来有している増幅利得の偏差が抑制された増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００が実現される。
【0030】
なお、増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００におけるコア部１１〜１７とコア部２１〜２７の接続の組み合わせとしては、互いに接続されたコア部の全長における平均の利得係数の、各接続されたコア部間での偏差を抑制するように、前記コア部同士を接続することが好ましい。あるいは、増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００の光ファイバ増幅器内での使用時の励起状態や動作状態を勘案して、互いに接続されたコア部の全長における増幅利得の、各接続されたコア部間での偏差を抑制するように、コア部同士を接続してもよい。これを実現するものとして、たとえば、増幅用マルチコア光ファイバ１０側において平均の利得係数（あるいは増幅利得）が最大のコア部に、増幅用マルチコア光ファイバ２０側において平均の利得係数（あるいは増幅利得）が最小のコア部を接続してもよい。また、増幅用マルチコア光ファイバ１０側において平均の利得係数（あるいは増幅利得）が最小のコア部に、増幅用マルチコア光ファイバ２０側において平均の利得係数（あるいは増幅利得）が最大のコア部を接続してもよい。また、増幅用マルチコア光ファイバ１０と増幅用マルチコア光ファイバ２０の双方のコア部として、平均の利得係数（あるいは増幅利得）が同一光ファイバ内における中央値に一番近いコア部同士を接続してもよい。
【0031】
なお、抑制後の増幅利得の偏差の値は小さいことが好ましいが、好ましい値は増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００に要求される仕様等によって異なり、たとえば１ｄＢ以内であることが好ましく、０．５ｄＢ以内であることがより好ましく、０．１ｄＢ以内であることがさらに好ましい。また、増幅利得の偏差を抑制する波長または波長帯域は、使用状態において入力させるべき信号光の波長または波長帯域に対応させることが好ましい。
【0032】
（実施の形態２）図３は、本発明の実施の形態２に係る増幅用マルチコア光ファイバデバイスの模式的な構成図である。本実施の形態２に係る増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００Ａは、実施の形態１に係る増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００の構成において、接続部３０を接続部３０Ａに置き換えた構成を有する。
【0033】
接続部３０Ａは、増幅用マルチコア光ファイバ１０と増幅用マルチコア光ファイバ２０とを、互いに中心軸回りに回転させて、融着接続等によって直接接続することによって構成されている。
【0034】
この増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００Ａでは、コア部１１とコア部２１同士、コア部１２とコア部２２同士、・・・、コア部１７とコア部２７同士が対向した状態から、一方の増幅用マルチコア光ファイバを中心軸回りに６０度だけ回転させて、コア部１１とコア部２１同士、コア部１２とコア部２３同士、・・・、コア部１７とコア部２２同士が接続されている。これによって、増幅用マルチコア光ファイバ１０と増幅用マルチコア光ファイバ２０とを接続した全長での増幅利得の偏差が抑制される。その結果、増幅用マルチコア光ファイバ１０、２０がそれぞれ本来有している増幅利得の偏差が抑制された増幅用マルチコア光ファイバデバイスが実現される。なお、回転角度については、６０度に限られず、増幅用マルチコア光ファイバ１０と増幅用マルチコア光ファイバ２０とを接続した全長での増幅利得の偏差が抑制される回転角度であればよい。
【0035】
（実施の形態３）図４は、本発明の実施の形態３に係る増幅用マルチコア光ファイバデバイスの模式的な構成図である。本実施の形態３に係る増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００Ｂは、実施の形態１に係る増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００の構成において、接続部３０を接続部３０Ｂに置き換えた構成を有する。
【0036】
接続部３０Ｂは、光ファイババンドル３１Ｂ、３２Ｂで構成されている。図５は、光ファイババンドル３２Ｂの模式的な構成図である。光ファイババンドル３２Ｂは、１つのコア部と該１つのコア部の外周に形成されたクラッド部とを備える、７つの単一コア光ファイバ３２Ｂａと、７つの単一コア光ファイバ３２Ｂａを束ねるバンドル部３２Ｂｂとを有している。バンドル部３２Ｂｂは、７つの単一コア光ファイバ３２Ｂａを、１つの単一コア光ファイバの周囲に６つの単一コア光ファイバが正六角形を形成するように配置された状態で束ねている。７つの単一コア光ファイバ３２Ｂａの各コア部は増幅用マルチコア光ファイバ２０のコア部２１〜２７にそれぞれ接続している。なお、光ファイババンドル３１Ｂも光ファイババンドル３２Ｂと同様の構成を有する。光ファイババンドル３１Ｂが有する７つの単一コア光ファイバの各コア部は、増幅用マルチコア光ファイバ１０のコア部１１〜１７にそれぞれ接続している。
【0037】
そして、光ファイババンドル３１Ｂが有する単一コア光ファイバと、光ファイババンドル３２Ｂが有する単一コア光ファイバとが接続されている。この接続は、増幅用マルチコア光ファイバ１０、２０の、単一コア光ファイバを介して互いに接続されたコア部の全長における増幅利得の、各接続されたコア部間での偏差を抑制するように、接続が成されている。ここで、例えば、各コア部間の組合せとして、上述したように、たとえば、増幅用マルチコア光ファイバ１０側において平均の利得係数（あるいは増幅利得）が最大のコア部から大きい順に、増幅用マルチコア光ファイバ２０側において平均の利得係数（あるいは増幅利得）を最小のコア部から小さい順に対応させて接続してもよい。
【0038】
増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００Ｂでは、光ファイババンドル３１Ｂが有する単一コア光ファイバと、光ファイババンドル３２Ｂが有する単一コア光ファイバとの接続の組み合わせは、高い自由度で任意に選択することができる。したがって、増幅用マルチコア光ファイバ１０と増幅用マルチコア光ファイバ２０とを接続した全長での増幅利得の偏差がさらに抑制された増幅用マルチコア光ファイバデバイスが実現される。
【0039】
（実施の形態４）図６は、本発明の実施の形態４に係る増幅用マルチコア光ファイバデバイスの模式的な構成図である。本実施の形態４に係る増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００Ｃは、実施の形態３に係る増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００Ｂの構成において、接続部３０Ｂを接続部３０Ｃに置き換えた構成を有する。
【0040】
接続部３０Ｃは、接続部３０Ｂの構成において、光ファイババンドル３１Ｂが有する或る単一コア光ファイバと、光ファイババンドル３２Ｂが有する或る単一コア光ファイバとが、光損失部３３Ｃが介挿された状態で接続されている。
【0041】
増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００Ｃでは、光損失部３３Ｃによって、増幅用マルチコア光ファイバ１０と増幅用マルチコア光ファイバ２０とを接続した全長での増幅利得の偏差がさらに抑制された増幅用マルチコア光ファイバデバイスが実現される。たとえば、光損失部３３Ｃは、増幅用マルチコア光ファイバ１０、２０のコア部のうち、利得係数が高いコア部同士を接続する単一コア光ファイバの間に介挿される。これによって、全長での増幅利得が高いコア部の最大値が低減されるので、増幅利得の偏差をさらに抑制することができる。なお、光損失部３３Ｃは、光ファイババンドル３１Ｂ、３２Ｂの接続すべき単一コア光ファイバ同士を、接続損失を調整した状態で接続することによって実現しても良い。このような接続は、たとえば単一コア光ファイバ同士を光軸を所定量だけずらした状態で融着接続することで実現できる。
【0042】
（実施の形態５）図７は、本発明の実施の形態５に係るマルチコア光ファイバ増幅器の模式的な構成図である。本実施の形態５に係るマルチコア光ファイバ増幅器１０００は、増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００Ｄと、励起光源２００と、光合波器３００とを備える。
【0043】
増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００Ｄは、増幅用マルチコア光ファイバ４０と、増幅用マルチコア光ファイバ５０と、増幅用マルチコア光ファイバ５０と増幅用マルチコア光ファイバ４０とを接続する接続部３０Ａとを備える。
【0044】
図８は、図７に示す増幅用マルチコア光ファイバ４０、５０の模式的な断面図である。図８（ａ）は増幅用マルチコア光ファイバ４０の断面を示し、図８（ｂ）は増幅用マルチコア光ファイバ５０の断面を示している。
【0045】
図８（ａ）に示すように、増幅用マルチコア光ファイバ４０は、７つのコア部４１〜４７と、コア部４１〜４７の外周に形成された内側クラッド部４８と、内側クラッド部４８の外周に形成された外側クラッド部４９とを備えている。内側クラッド部４８内において、コア部４１は増幅用マルチコア光ファイバ４０の略中心軸に配置されている。コア部４２〜４７は、コア部４１の周囲にコア部４１を中心とした正六角形を形成するように配置されている。
【0046】
コア部４１〜４７は、石英系ガラスからなり、増幅媒体である希土類金属と、屈折率調整用添加物が添加されている。内側クラッド部４８は、コア部４１〜４７よりも屈折率が低い材料で構成されており、たとえば屈折率調整用添加物を含まない石英ガラスからなる。外側クラッド部４９は、内側クラッド部４８よりも屈折率が低い材料で構成されており、たとえば樹脂からなる。
【0047】
同様に、図８（ｂ）に示すように、増幅用マルチコア光ファイバ５０は、７つのコア部５１〜５７と、コア部５１〜５７の外周に形成された内側クラッド部５８と、内側クラッド部５８の外周に形成された外側クラッド部５９とを備えている。内側クラッド部５８内において、コア部５１は増幅用マルチコア光ファイバ５０の略中心軸に配置されている。コア部５２〜５７は、コア部５１の周囲にコア部５１を中心とした正六角形を形成するように配置されている。
【0048】
コア部５１〜５７は、石英系ガラスからなり、増幅媒体である希土類金属と、屈折率調整用添加物が添加されている。内側クラッド部５８は、コア部５１〜５７よりも屈折率が低い材料で構成されており、たとえば屈折率調整用添加物を含まない石英ガラスからなる。外側クラッド部５９は、内側クラッド部５８よりも屈折率が低い材料で構成されており、たとえば樹脂からなる。
【0049】
このように、増幅用マルチコア光ファイバ４０、５０は、いわゆるダブルクラッド構造を有する。
【0050】
接続部３０Ａは、増幅用マルチコア光ファイバ４０のコア部４１〜４７のいずれかと、増幅用マルチコア光ファイバ５０のコア部５１〜５７のいずれか同士を、互いに接続する。具体的には、接続部３０Ａは、実施の形態２の場合と同様に、増幅用マルチコア光ファイバ４０と増幅用マルチコア光ファイバ５０とを、互いに中心軸回りに回転させて、融着接続等によって直接接続することによって構成されている。この回転角度は、増幅用マルチコア光ファイバ４０と増幅用マルチコア光ファイバ５０とを接続した全長での増幅利得の偏差が抑制される回転角度であればよい。
【0051】
励起光源２００は、たとえば半導体レーザ素子を備えており、増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００Ｄに含まれる増幅用マルチコア光ファイバ４０、５０のコア部４１〜４７、５１〜５７に入力させる励起光Ｐ１を出力する。励起光Ｐ１は、コア部４１〜４７、５１〜５７に添加された増幅媒体を光励起できる波長の励起光である。
【0052】
光合波器３００は、励起光Ｐ１を増幅用マルチコア光ファイバ４０のコア部４１〜４７に入力させるとともに、外部から入力された７つの信号光を含む信号光群Ｓ１をコア部４１〜４７に入力させる。
【0053】
図９は、図７に示す光合波器の構成例１の模式図である。光合波器３００は、７つの単一コア光ファイバ３０１と、１つの単一コア光ファイバ３０２と、単一コア光ファイバ３０１、３０２を束ねるバンドル部３０３とを有している光ファイババンドルである。バンドル部３０３は、７つの単一コア光ファイバ３０１を１つの単一コア光ファイバの周囲に６つの単一コア光ファイバが正六角形を形成するように配置された状態で束ねたものの周囲に、１つの単一コア光ファイバ３０２が配置された状態で束ねている。７つの単一コア光ファイバ３０１の各コア部は増幅用マルチコア光ファイバ４０のコア部４１〜４７にそれぞれ接続している。１つの単一コア光ファイバ３０２は、増幅用マルチコア光ファイバ４０の内側クラッド部４８に光学的に接続している。
【0054】
つぎに、このマルチコア光ファイバ増幅器１０００の動作について説明する。まず、励起光源２００は、励起光Ｐ１を出力する。光合波器３００は、励起光Ｐ１および信号光群Ｓ１の入力を受付ける。
【0055】
光合波器３００では、７つの単一コア光ファイバ３０１のそれぞれが、信号光群Ｓ１に含まれるそれぞれの信号光をコア部４１〜４７のそれぞれに入力させる。一方、１つの単一コア光ファイバ３０２は、励起光源２００からの励起光Ｐ１を内側クラッド部４８に入力させる。
【0056】
増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００Ｄでは、励起光Ｐ１は、まず増幅用マルチコア光ファイバ４０において、内側クラッド部４８と外側クラッド部４９との屈折率差によって内側クラッド部４８を伝搬しながら、コア部４１〜４７に入力し、コア部４１〜４７に添加された増幅媒体を光励起し、コア部４１〜４７を光増幅可能な状態とする。その後、励起光Ｐ１は、接続部３０Ａを介して増幅用マルチコア光ファイバ５０に入力し、内側クラッド部５８と外側クラッド部５９との屈折率差によって内側クラッド部５８を伝搬しながら、コア部５１〜５７に入力し、コア部５１〜５７に添加された増幅媒体を光励起し、コア部５１〜５７を光増幅可能な状態とする。このように、マルチコア光ファイバ増幅器１０００は、クラッド励起型の光ファイバ増幅器である。
【0057】
一方、信号光群Ｓ１に含まれるそれぞれの信号光は、入力されたコア部で光増幅されながら伝搬し、接続部３０Ａを介して、コア部４１〜４７の各々に接続された増幅用マルチコア光ファイバ５０の光増幅可能な状態とされたコア部５１〜５７に入力し、各信号光は各コア部でさらに光増幅されながら伝搬し、増幅用マルチコア光ファイバ５０の紙面右の一端から、光増幅された信号光群Ｓ２として出力される。このように、マルチコア光ファイバ増幅器１０００は、励起光と信号光とが同一方向に伝搬する前方励起型の光ファイバ増幅器である。
【0058】
本実施の形態５に係るマルチコア光ファイバ増幅器１０００では、増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００Ｄの接続部３０Ａが、実施の形態２に示したように、増幅用マルチコア光ファイバ４０、５０の互いに接続されたコア部の全長における増幅利得の、各接続されたコア部間での偏差を抑制するように、コア部同士を接続している。これによって、マルチコア光ファイバ増幅器１０００は、増幅用マルチコア光ファイバ４０、５０がそれぞれ本来有している増幅利得の偏差に比して増幅利得の偏差が抑制されたものとなる。
【0059】
図９に示す光合波器３００は、光ファイババンドルで構成されているが、光合波器の構成はこれに限られない。図１０は、光合波器の別の構成例の模式図である。光合波器３００Ａは、マルチコア光ファイバ３０１Ａと、レンズ３０２Ａ、３０３Ａと、光フィルタ３０４Ａとを有している。
【0060】
マルチコア光ファイバ３０１Ａは、増幅用マルチコア光ファイバ４０と同様に１つのコア部の周囲に正六角形を形成するように配置された６つのコア部を有する。ただし、各コア部は増幅媒体が添加されていないものである。レンズ３０２Ａ、３０３Ａは、マルチコア光ファイバ３０１Ａと増幅用マルチコア光ファイバ４０との間に直列に配置されている。光フィルタ３０４Ａは、レンズ３０２Ａとレンズ３０３Ａとの間に配置され、励起光Ｐ１を反射し、信号光群Ｓ１を透過する波長特性を有する。
【0061】
この光合波器３００Ａでは、マルチコア光ファイバ３０１Ａは、外部から入力された信号光群Ｓ１に含まれる各信号光を各コア部にて導波して出力する。なお、図１０では、信号光群Ｓ１に含まれる７つの信号光のうち３つのみを示している。レンズ３０２Ａ、３０３Ａは、マルチコア光ファイバ３０１Ａから出力された信号光群Ｓ１に含まれる各信号光を、増幅用マルチコア光ファイバ４０の所定のコア部にそれぞれ光学的に結合させる。
【0062】
一方、光フィルタ３０４Ａは、信号光群Ｓ１は透過するとともに、励起光源２００から出力された励起光Ｐ１をレンズ３０３Ａ側に反射する。レンズ３０３Ａは励起光Ｐ１を増幅用マルチコア光ファイバ４０の内側クラッド部４８に光学的に結合させる。このように、光合波器３００Ａは、空間結合型の光合波器である。
【0063】
図９、１０に示す光合波器３００、３００Ａは、クラッド励起型用の光合波器であるが、光合波器の構成はこれに限られない。図１１は、光合波器のさらに別の構成例の模式図である。光合波器３００Ｂは、図９に示す光合波器３００の構成において、ＷＤＭ光合波器３０４Ｂを付加し、１つの単一コア光ファイバ３０２を削除した構成を有する。
【0064】
ＷＤＭ光合波器３０４Ｂは、７つの単一コア光ファイバ３０１のそれぞれに設けられている。一方、励起光源２００は、各ＷＤＭ光合波器３０４Ｂに接続された半導体レーザ素子で構成されている。この光合波器３００Ｂでは、各ＷＤＭ光合波器３０４Ｂは、外部から入力された信号光群Ｓ１に含まれ、７つの単一コア光ファイバ３０１のそれぞれを伝搬する各信号光と、励起光源２００を構成する各半導体レーザ素子から出力された励起光（たとえばシングルモード）とを合波する。したがって、増幅用マルチコア光ファイバ４０の各コア部４１〜４７には、合波された信号光と励起光とが入力される。このような光合波器３００Ｂは、いわゆる端面励起型のマルチコア光ファイバ増幅器を構成する際に使用できる。
【0065】
（実施の形態６）図１２は、本発明の実施の形態６に係るマルチコア光ファイバ増幅器の模式的な構成図である。本実施の形態６に係るマルチコア光ファイバ増幅器１０００Ａは、実施の形態５に係るマルチコア光ファイバ増幅器１０００の構成において、増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００Ｄを増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００Ｅに置き換え、さらに励起光源２００を追加した構成を有するものである。
【0066】
増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００Ｅは、図４に示す増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００Ｂの構成において、接続部３０Ｂを接続部３０Ｄに置き換えた構成を有する。接続部３０Ｄは、接続部３０Ｂの光ファイババンドル３２Ｂを、図９に示す光合波器３００に置き換えた構成を有する。この光合波器３００には追加した励起光源２００が接続している。
【0067】
このマルチコア光ファイバ増幅器１０００Ａでは、増幅用マルチコア光ファイバ４０、５０は、それぞれに接続された光合波器３００を介して、励起光源２００から出力された励起光Ｐ１によって前方励起される構成を有する。
【0068】
（実施の形態７）図１３は、実施の形態７に係るマルチコア光ファイバ増幅器の模式的な構成図である。本実施の形態７に係るマルチコア光ファイバ増幅器１０００Ｂは、実施の形態５に係るマルチコア光ファイバ増幅器１０００の構成にさらに光合波器３００、励起光源２００を追加した構成を有するものである。
【0069】
追加の光合波器３００、励起光源２００は、増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００Ｄの増幅用マルチコア光ファイバ５０側に設けられている。追加の励起光源２００は、励起光Ｐ１を出力し、追加の光合波器３００を介して増幅用マルチコア光ファイバ５０に入力する。
【0070】
このマルチコア光ファイバ増幅器１０００Ｂでは、増幅用マルチコア光ファイバ４０、５０は、それぞれに接続された光合波器３００を介して、励起光源２００から出力された励起光Ｐ１によって、それぞれ前方励起、後方励起される構成を有する。なお、光接続部３０Ａは、図４に示す接続部３０Ｂや図６に示す接続部３０Ｃに置き換えてもよい。
【0071】
ここで、本発明の比較例、実施例のマルチコア光ファイバ増幅器を作製し、その光増幅特性を測定した。
【0072】
図１４は、比較例に係るマルチコア光ファイバ増幅器の模式的な構成図である。このマルチコア光ファイバ増幅器２０００は、図７に示すマルチコア光ファイバ増幅器１０００の構成において、増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００Ｄを１つの増幅用マルチコア光ファイバ４０に置き換え、光合波器３００として図１１に示した光合波器３００Ｂを用いた構成を有する。増幅用マルチコア光ファイバ４０の各コア部間の距離は４５μｍであり、各コア部は以下の特性を有する。直径：３μｍ、クラッド部に対するコア部の比屈折率差（Δ）：１．４％、Ｅｒ濃度：１５００ｗｔｐｐｍ、Ａｌ濃度：１．６ｗｔ％ 増幅用マルチコア光ファイバ４０の長さは８ｍとした。また、励起光源２００は波長９８０ｎｍの励起光Ｐ１を出力する半導体レーザ素子で構成した。そして、このとき増幅用マルチコア光ファイバ４０の各コア部に入力させる励起光Ｐ１の強度を５００ｍＷに設定し、光合波器３００Ｂから信号光群Ｓ１として７つの信号光（以下、１ｃｈ〜７ｃｈの信号光とする）を増幅用マルチコア光ファイバ４０の各コア部４１〜４７に入力して光増幅し、その増幅利得を測定した。
【0073】
一方、実施例に係るマルチコア光ファイバ増幅器としては、図１２に示すマルチコア光ファイバ増幅器１０００Ａと同様の構成のマルチコア光ファイバ増幅器を作製した。なお、光合波器３００として図１１に示した光合波器３００Ｂを用いた。ここで、比較例の増幅用マルチコア光ファイバ４０、および実施例の増幅用マルチコア光ファイバ４０、５０は、同一の光ファイバ母材から線引きされた連続した増幅用マルチコア光ファイバを分割して使用した。実施例における増幅用マルチコア光ファイバ４０、５０の長さは等しく、いずれも４ｍとした。従って、実施例の増幅用マルチコア光ファイバ４０と５０では、対応するコア部（たとえばコア部４１とコア部５１、コア部４２とコア部５２など）は略同一の利得係数を有しているが、コア部間（たとえばコア部４１とコア部４２）とでは利得係数が異なる。そこで、実施例に係るマルチコア光ファイバ増幅器の増幅用マルチコア光ファイバデバイスでは、光ファイババンドルで構成された接続部３０Ｄによって、７つのコア部での増幅利得がより均等になるように、以下のようにコア部を接続した。すなわち、コア部４１とコア部５４、コア部４２とコア部５７、コア部４３とコア部５６、コア部４４とコア部５１、コア部４５とコア部５５、コア部４６とコア部５３、コア部４７とコア部５２、をそれぞれ接続した。そして、このとき増幅用マルチコア光ファイバ４０の各コア部に入力させる励起光Ｐ１の強度を５００ｍＷに設定し、光合波器３００Ｂから信号光群Ｓ１として７つの信号光（以下、１ｃｈ〜７ｃｈの信号光とする）を増幅用マルチコア光ファイバ４０の各コア部４１〜４７側から入力して、増幅用マルチコア光ファイバ４０、５０の各コア部４１〜４７、５１〜５７で光増幅し、その増幅利得を測定した。
【0074】
図１５は、比較例に係るマルチコア光ファイバ増幅器の増幅利得の波長依存性を示す図である。図１６は、実施例に係るマルチコア光ファイバ増幅器の増幅利得の波長依存性を示す図である。また、図１７は、比較例および実施例に係るマルチコア光ファイバ増幅器の増幅利得偏差の波長依存性を示す図である。なお、図７は、各波長において、増幅利得の差が最大のｃｈ間の偏差を示している。
【0075】
図１７に示すように、比較例の場合には、７つのコア部における増幅利得の偏差が最大で１．５ｄＢ以上であり、最小でも約０．６ｄＢであった。これに対して、実施例の場合には、７つのコア部における増幅利得の偏差が０．６ｄＢ以下に抑制された。
【0076】
（実施の形態８）上記実施の形態では、増幅用マルチコア光ファイバはすべてのコア部に増幅媒体が添加されているが、一部のコア部のみに増幅媒体が添加されていてもよい。
【0077】
図１８は、本発明の実施の形態８に係る増幅用マルチコア光ファイバデバイスの模式的な構成図である。この増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００Ｇは、図１に示す増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００の構成において、増幅用マルチコア光ファイバ２０を増幅用マルチコア光ファイバ６０に置き換えた構成を有する。
【0078】
図１９は、図１８に示す増幅用マルチコア光ファイバ６０の模式的な断面図である。増幅用マルチコア光ファイバ６０は、７つのコア部６１〜６７と、コア部６１〜６７の外周に形成されたクラッド部６８とを備えている。クラッド部６８内において、コア部６１は増幅用マルチコア光ファイバ６０の略中心軸に配置されている。コア部６２〜６７は、コア部６１の周囲にコア部６１を中心とした正六角形を形成するように配置されている。
【0079】
ここで、コア部６２、６４、６６、６７は、石英系ガラスからなり、増幅媒体である希土類金属と、屈折率調整用添加物が添加されている。一方、コア部６１、６３、６５は、石英系ガラスからなり、屈折率調整用添加物が添加されているが、増幅媒体は添加されてないものである。なお、クラッド部６８は、コア部６１〜６７よりも屈折率が低い材料で構成されており、たとえば屈折率調整用添加物を含まない石英ガラスからなる。
【0080】
このように、増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００Ｇでは、これを構成する増幅用マルチコア光ファイバ６０の一部のコア部に増幅媒体が添加されていないが、接続部３０は、増幅用マルチコア光ファイバ１０、６０の互いに接続されたコア部の全長における増幅利得の、各接続されたコア部間での偏差を抑制するように、コア部同士を接続している。これによって、増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００Ｇの全長におけるコア部間の増幅利得の偏差が抑制される。たとえば、増幅用マルチコア光ファイバ１０のコア部１１〜１７のうち、利得係数が小さいコア部に、増幅用マルチコア光ファイバ６０の増幅媒体が添加されたコア部６２、６４、６６、６７が接続するように構成することで、増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００Ｇの全長におけるコア部間の増幅利得の偏差が抑制される。
【0081】
（実施の形態９）図２０は、本発明の実施の形態９に係る増幅用マルチコア光ファイバデバイスの模式的な構成図である。この増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００Ｈは、２つの増幅用マルチコア光ファイバ１０の間に増幅用マルチコア光ファイバ８０を介挿して、互いのコア部を接続部３０にて接続した構成を有する。
【0082】
図２１は、図２０に示す増幅用マルチコア光ファイバ８０の模式的な断面図である。増幅用マルチコア光ファイバ８０は、７つのコア部８１〜８７と、コア部８１〜８７の外周に形成されたクラッド部８８とを備えている。クラッド部８８内において、コア部８１は増幅用マルチコア光ファイバ８０の略中心軸に配置されている。コア部８２〜８７は、コア部８１の周囲にコア部８１を中心とした正六角形を形成するように配置されている。
【0083】
ここで、コア部８２は、石英系ガラスからなり、増幅媒体である希土類金属と、屈折率調整用添加物が添加されている。一方、コア部８１、８３〜８７は、石英系ガラスからなり、屈折率調整用添加物が添加されているが、増幅媒体は添加されてないものである。なお、クラッド部８８は、コア部８１〜８７よりも屈折率が低い材料で構成されており、たとえば屈折率調整用添加物を含まない石英ガラスからなる。
【0084】
このように、増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００Ｈは、これを構成する増幅用マルチコア光ファイバ８０の一部のコア部に増幅媒体が添加されていないが、接続部３０は、増幅用マルチコア光ファイバ１０、８０、１０の互いに接続されたコア部の全長における増幅利得の、各接続されたコア部間での偏差を抑制するように、コア部同士を接続している。これによって、増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００Ｈの全長におけるコア部間の増幅利得の偏差が抑制される。たとえば、増幅用マルチコア光ファイバ１０のコア部１１〜１７のうち、利得係数が小さいコア部に、増幅用マルチコア光ファイバ８０の増幅媒体が添加されたコア部８２が接続するように構成することで、増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００Ｈの全長におけるコア部間の増幅利得の偏差が抑制される。
【0085】
このような１つのコア部８２のみに増幅媒体を添加した増幅用マルチコア光ファイバ８０を用いることで、増幅用マルチコア光ファイバ１０のコア部間の増幅利得の偏差をより細かく調整できる。
【0086】
（実施の形態１０）図２２は、本発明の実施の形態１０に係る増幅用マルチコア光ファイバデバイスの模式的な構成図である。この増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００Ｉは、２つの増幅用マルチコア光ファイバ１０の互いのコア部を接続部３０Ｄにて接続した構成を有する。
【0087】
接続部３０Ｄは、光ファイババンドル３１Ｄ、３２Ｄで構成されている。光ファイババンドル３１Ｄ、３２Ｄは、図４、５に示した光ファイババンドル３１Ｂ、３２Ｂと同様の構成をしており、光ファイババンドル３１Ｄが有する単一コア光ファイバと、光ファイババンドル３２Ｄが有する単一コア光ファイバとが接続されている。しかしながら、光ファイババンドル３２Ｄを構成する或る単一コア光ファイバ３２Ｄａのコア部には増幅媒体が添加されている。この増幅用マルチコア光ファイバデバイス１００Ｉでは、単一コア光ファイバ３２Ｄａのコア部に添加された増幅媒体による増幅利得が加算されることによって、増幅用マルチコア光ファイバ１０のコア部間の増幅利得の偏差が抑制されている。
【0088】
なお、上記実施の形態では、接続される増幅用マルチコア光ファイバの数は２または３であるが、その数に特に制限はない。なお、上記実施の形態では、接続される増幅用マルチコア光ファイバはいずれの７つのコア部が正六角形の頂点およびその中心の位置に配置されているが、コア部の数や配置は特に限定されない。
【0089】
また、上記実施の形態９、１０では、コア部のすべてに増幅媒体が添加された増幅用マルチコア光ファイバと、コア部の一部に増幅媒体が添加された増幅用マルチコア光ファイバとを接続しているが、コア部の一部に増幅媒体が添加された増幅用マルチコア光ファイバ同士を接続してもよい。この場合、いずれのコア部も、接続した全長ではその長手方向の少なくとも一部では増幅媒体が添加されており、増幅利得を有するように接続を行うことが好ましい。
【0090】
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【0091】
１０、２０、４０、５０、６０、８０ 増幅用マルチコア光ファイバ１１〜１７、２１〜２７、４１〜４７、５１〜５７、６１〜６７、８１〜８７ コア部
１８、２８、６８、８８ クラッド部
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ 接続部
３１Ｂ、３２Ｂ、３１Ｄ、３２Ｄ 光ファイババンドル
３２Ｂａ、３２Ｄａ、３０１、３０２ 単一コア光ファイバ
３２Ｂｂ バンドル部
３３Ｃ 光損失部
４８、５８ 内側クラッド部
４９、５９ 外側クラッド部
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｇ、 １００Ｈ、１００Ｉ 増幅用マルチコア光ファイバデバイス
２００ 励起光源
３００、３００Ａ、３００Ｂ 光合波器
３０１Ａ マルチコア光ファイバ
３０２Ａ、３０３Ａ レンズ
３０３ バンドル部
３０４Ａ 光フィルタ
３０４Ｂ ＷＤＭ光合波器
１０００、１０００Ａ、１０００Ｂ マルチコア光ファイバ増幅器
Ｐ１ 励起光
Ｓ１、Ｓ２ 信号光群