特許 7471474 マルチコアファイバインタリーバ、光ファイバ増幅器、伝送システム、および伝送方法

(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】

(24)【登録日】2024-04-11

(45)【発行日】2024-04-19

(54)【発明の名称】マルチコアファイバインタリーバ、光ファイバ増幅器、伝送システム、および伝送方法

(51)【国際特許分類】

   H01S 3/10 20060101AFI20240412BHJP

   G02B 6/26 20060101ALI20240412BHJP

   G02B 6/02 20060101ALI20240412BHJP

【ＦＩ】

H01S3/10 D

G02B6/26

G02B6/02 461

【請求項の数】 23

(21)【出願番号】P 2022581324

(86)(22)【出願日】2021-05-27

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-07-26

(86)【国際出願番号】 CN2021096273

(87)【国際公開番号】W WO2022001518

(87)【国際公開日】2022-01-06

【審査請求日】2023-01-24

(31)【優先権主張番号】202010621709.9

(32)【優先日】2020-06-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】503433420

【氏名又は名称】華為技術有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＨＵＡＷＥＩ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｈｕａｗｅｉ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ， Ｂａｎｔｉａｎ， Ｌｏｎｇｇａｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｓｈｅｎｚｈｅｎ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１８１２９， Ｐ．Ｒ． Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100132481

【弁理士】

【氏名又は名称】赤澤 克豪

(74)【代理人】

【識別番号】100115635

【弁理士】

【氏名又は名称】窪田 郁大

(72)【発明者】

【氏名】▲張▼ 文斗

【審査官】百瀬 正之

(56)【参考文献】

【文献】特開平０５－３３５６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２１００１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０３２１９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２８８７０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／１５７２４５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０５－１２９６８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１１６４６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／０９０５９８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－２３６２１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５０８９９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／００８６１９９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｓ ３／００－３／３０

Ｇ０２Ｂ ６／００

Ｇ０２Ｂ ６／０２

Ｇ０２Ｂ ６／２４５－６／２５

Ｇ０２Ｂ ６／２６－６／２７

Ｇ０２Ｂ ６／３０－６／３４

Ｇ０２Ｂ ６／４２－６／４３

Ｇ０２Ｂ ６／４６－６／５４

Ｈ０１Ｌ ２９／８０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マルチコアファイバインタリーバであって、
前記マルチコアファイバインタリーバの外部の第１のマルチコアファイバ、第２のマルチコアファイバ、第３のマルチコアファイバ、および第４のマルチコアファイバに結合されるようにそれぞれ適応された第１のポート、第２のポート、第３のポート、および第４のポートを備え、
前記第１のポートの前記第１のマルチコアファイバの複数の第１のコアの第１のサブセットは、前記第２のポートの前記第２のマルチコアファイバの複数の第２のコアの第１のサブセットに結合され、
前記第３のポートの前記第３のマルチコアファイバの複数の第３のコアの第１のサブセットは、前記第４のポートの前記第４のマルチコアファイバの複数の第４のコアの第１のサブセットに結合され、
前記第４のポートの前記第４のマルチコアファイバの前記複数の第４のコアの第２のサブセットは、前記第２のポートの前記第２のマルチコアファイバの前記複数の第２のコアの第２のサブセットに結合され、
前記第３のポートの前記第３のマルチコアファイバの前記複数の第３のコアの第２のサブセットは、前記第１のポートの前記第１のマルチコアファイバの前記複数の第１のコアの第２のサブセットに結合され、
前記マルチコアファイバの前記第１のサブセットは、同じ数量のコアを含み、前記マルチコアファイバの前記第２のサブセットは、同じ数量のコアを含む、マルチコアファイバインタリーバ。

【請求項2】

前記マルチコアファイバの前記第１のサブセットに含まれるコアの前記数量は、前記マルチコアファイバの前記第２のサブセットに含まれるコアの前記数量と等しい請求項１に記載のマルチコアファイバインタリーバ。

【請求項3】

同じマルチコアファイバの第１のサブセットのコアと第２のサブセットのコアとは、交互の位置に位置する請求項１または２に記載のマルチコアファイバインタリーバ。

【請求項4】

同じマルチコアファイバの第１のサブセットのコアは、互いに隣接せず、前記同じマルチコアファイバの第２のサブセットのコアは、互いに隣接しない請求項１または２に記載のマルチコアファイバインタリーバ。

【請求項5】

前記同じマルチコアファイバの前記第１のサブセットのコアの数量と前記第２のサブセットのコアの数量の合計は、前記同じマルチコアファイバに含まれるコアの総数量以下である請求項１乃至４のいずれか一項に記載のマルチコアファイバインタリーバ。

【請求項6】

前記複数の第１のコアの前記第１のサブセットは、前記第１のポートでファンアウトされ、前記第２のポートでファンアウトされる前記複数の第２のコアの前記第１のサブセットに、直接、または第１の補助インタリーブ構成要素を用いて、結合され、
前記複数の第３のコアの前記第１のサブセットは、前記第３のポートでファンアウトされ、前記第４のポートでファンアウトされる前記複数の第４のコアの前記第１のサブセットに、直接、または第２の補助インタリーブ構成要素を用いて、結合され、
前記複数の第１のコアの前記第２のサブセットは、前記第１のポートでファンアウトされ、前記第３のポートでファンアウトされる前記複数の第３のコアの前記第２のサブセットに、直接、または第３の補助インタリーブ構成要素を用いて、結合され、
前記複数の第４のコアの前記第２のサブセットは、前記第４のポートでファンアウトされ、前記第２のポートでファンアウトされる前記複数の第２のコアの前記第２のサブセットに、直接、または第４の補助インタリーブ構成要素を用いて、結合される請求項１乃至５のいずれか一項に記載のマルチコアファイバインタリーバ。

【請求項7】

前記第１のマルチコアファイバと、前記第２のマルチコアファイバと、前記第３のマルチコアファイバと、前記第４のマルチコアファイバとは、同じ数量のコアを含み、前記コアの数量は、２から３０の範囲である請求項１乃至６のいずれか一項に記載のマルチコアファイバインタリーバ。

【請求項8】

第５のポートであって、前記第１のマルチコアファイバの前記複数の第１のコアの第３のサブセットが、前記第５のポートを用いて前記マルチコアファイバインタリーバから外部に結合されるように適応される、第５のポート、および
第６のポートであって、前記第４のマルチコアファイバの前記複数の第４のコアの第３のサブセットが、前記第６のポートを用いて前記マルチコアファイバインタリーバから外部に結合されるように適応される、第６のポート
のうちの少なくとも１つをさらに備える請求項１乃至７のいずれか一項に記載のマルチコアファイバインタリーバ。

【請求項9】

マルチコアファイバ増幅器であって、
請求項１乃至８のいずれか一項に記載のマルチコアファイバインタリーバと、
前記第２のポートと前記第３のポートの間に結合された利得媒質とを備え、
前記第１のポートおよび前記第４のポートは、前記マルチコアファイバ増幅器の第１の入出力ポートおよび第２の入出力ポートとしてそれぞれ使用されるように適応され、
光信号は、前記マルチコアファイバ増幅器の前記第１の入出力ポートと前記第２の入出力ポートの間の双方向伝送に適応され、前記利得媒質によって行われる利得増幅に適応される、マルチコアファイバ増幅器。

【請求項10】

前記第２のポートと前記利得媒質の間に結合された、第１のポンプレーザからポンプ光を受光するように構成された第１のポンプ／信号用波長分割マルチプレクサをさらに備える請求項９に記載のマルチコアファイバ増幅器。

【請求項11】

前記利得媒質と前記第３のポートの間に結合された、前記第１のポンプレーザから入来する残余ポンプ光を外部に結合するように構成された第２のポンプ／信号用波長分割マルチプレクサをさらに備える請求項１０に記載のマルチコアファイバ増幅器。

【請求項12】

前記第３のポートと前記利得媒質の間に結合された、前記第３のポートから前記利得媒質に反射される光を単方向に分離するように構成された第１の光アイソレータをさらに備える請求項９乃至１１のいずれか一項に記載のマルチコアファイバ増幅器。

【請求項13】

第１のプローブ／カプラおよび／または第２のプローブ／カプラをさらに備え、
前記第１のプローブ／カプラは、前記第２のポートと前記利得媒質の間に結合されて、前記第２のポートから出力される光を検出し、
前記第２のプローブ／カプラは、前記第３のポートと前記利得媒質の間に結合されて、前記第３のポートに結合される光を検出する請求項９乃至１２のいずれか一項に記載のマルチコアファイバ増幅器。

【請求項14】

前記マルチコアファイバインタリーバは、前記複数の第１のコアの第３のサブセットを外部に結合するように適応された第５のポートと、前記複数の第４のコアの第３のサブセットを外部に結合するように適応された第６のポートとを備え、前記第５のポートおよび前記第６のポートは、前記マルチコアファイバ増幅器の第１の補助通信ポートおよび第２の補助通信ポートとして使用されるように適応される請求項９乃至１３のいずれか一項に記載のマルチコアファイバ増幅器。

【請求項15】

少なくとも１つの光増幅器サイトであって、各光増幅器サイトは、請求項９乃至１４のいずれか一項に記載のマルチコアファイバ増幅器を備える、光増幅器サイトと、
第１の光学端末サイトおよび第２の光学端末サイトであって、前記光増幅器サイトは、単一のファイバを用いて、前記第１の光学端末サイトと前記第２の光学端末サイトの間に直列に配置され、光学信号が、前記少なくとも１つの光増幅器サイトを用いて、マルチコアファイバ増幅器の前記第１の光学端末サイトと前記第２の光学端末サイトの間の双方向伝送に適応される、第１の光学端末サイトおよび第２の光学端末サイトとを備えるシングルファイバ双方向伝送システム。

【請求項16】

前記少なくとも１つの光増幅器サイトは、複数の光増幅器サイトを含み、前記複数の光増幅器サイトは、単一のファイバを用いて直列に接続される請求項１５に記載のシングルファイバ双方向伝送システム。

【請求項17】

第１のマルチコアファイバの複数の第１のコアの第１のサブセットを第２のマルチコアファイバの複数の第２のコアの第１のサブセットに結合するステップと、
第３のマルチコアファイバの複数の第３のコアの第１のサブセットを第４のマルチコアファイバの複数の第４のコアの第１のサブセットに結合するステップと、
前記複数の第１のコアの第２のサブセットを前記複数の第３のコアの第２のサブセットに結合するステップと、
前記複数の第４のコアの第２のサブセットを前記複数の第２のコアの第２のサブセットに結合するステップとを含み、
前記マルチコアファイバの前記第１のサブセットは、同じ数量のコアを含み、前記マルチコアファイバの前記第２のサブセットは、同じ数量のコアを含む、マルチコアファイバインタリーブ方法。

【請求項18】

前記複数の第２のコアの第１のサブセットを、利得媒質を用いて前記複数の第３のコアの第１のサブセットに結合するステップと、
前記複数の第２のコアの第２のサブセットを、前記利得媒質を用いて前記複数の第３のコアの第２のサブセットに結合するステップとをさらに含む請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

マルチコアファイバに適用可能な光増幅方法であって、
第１のマルチコアファイバの第１のサブセットを用いて第１の光信号を受光するステップと、
前記第１の光信号を第２のマルチコアファイバの第１のサブセットに伝送するステップと、
前記第２のマルチコアファイバの前記第１のサブセットから入来する前記第１の光信号を、利得媒質を用いて第３のマルチコアファイバの第１のサブセットに伝送するステップと、
増幅された前記第１の光信号を第４のマルチコアファイバの第１のサブセットに伝送するステップと、
増幅された前記第１の光信号を、前記第４のマルチコアファイバの前記第１のサブセットを用いて出力するステップとを含み、
前記マルチコアファイバの前記第１のサブセットは、同じ数量のコアを含む、光増幅方法。

【請求項20】

前記第４のマルチコアファイバの第２のサブセットを用いて第２の光信号を受光するステップであって、前記第２の光信号の伝送方向は、前記第１の光信号の伝送方向の反対である、ステップと、
前記第２の光信号を第２のマルチコアファイバの第２のサブセットに伝送するステップと、
前記第２のマルチコアファイバの前記第２のサブセットから入来する前記第２の光信号を、前記利得媒質を用いて第３のマルチコアファイバの第２のサブセットに伝送するステップと、
増幅された前記第２の光信号を第１のマルチコアファイバの第２のサブセットに伝送するステップと、
増幅された前記第２の光信号を、前記第１のマルチコアファイバの前記第２のサブセットを用いて出力するステップとを含み、
前記マルチコアファイバの前記第２のサブセットは、同じ数量のコアを含む請求項１９に記載の光増幅方法。

【請求項21】

前記第１のマルチコアファイバの第３のサブセットを用いて、補助通信信号として使用される第３の光信号を受信するステップであって、前記第１のマルチコアファイバの前記第３のサブセットは、前記第１のマルチコアファイバの前記第１のサブセットもしくは前記第２のサブセットと交差しない、ステップ、および／または
前記第４のマルチコアファイバの第３のサブセットを用いて、補助通信信号として使用される第４の光信号を受信するステップであって、前記第４のマルチコアファイバの前記第３のサブセットは、前記第４のマルチコアファイバの前記第１のサブセットもしくは前記第２のサブセットと交差しない、ステップ
をさらに含む請求項２０に記載の方法。

【請求項22】

第１の光信号を第１の光学端末サイトから光増幅器サイトに伝送するステップと、
増幅された前記第１の光信号を前記光増幅器サイトから第２の光学端末サイトに伝送するステップとを含み、
前記光増幅器サイトは、単一のファイバを用いて、前記第１の光学端末サイトと前記第２の光学端末サイトの間に直列に配置され、前記光増幅器サイトは、請求項９乃至１４のいずれか一項に記載のマルチコアファイバ増幅器を備える、シングルファイバ双方向伝送方法。

【請求項23】

第２の光信号を前記第２の光学端末サイトから前記光増幅器サイトに伝送するステップと、
増幅された前記第２の光信号を前記光増幅器サイトから第２の光学端末サイトに伝送するステップとをさらに含む請求項２２に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の実施形態は、ファイバの分野に関し、さらに詳細には、マルチコアファイバインタリーバ、マルチコアファイバ増幅器、シングルファイバ双方向伝送システム、およびマルチコアファイバ伝送方法に関する。

【背景技術】

【0002】

本願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、２０２０年６月３０日に中国国家知識産権局に出願された「ＭＵＬＴＩ－ＣＯＲＥ ＦＩＢＥＲ ＩＮＴＥＲＬＥＡＶＥＲ，ＯＰＴＩＣＡＬ ＦＩＢＥＲ ＡＭＰＬＩＦＩＥＲ，ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ，ＡＮＤ ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ ＭＥＴＨＯＤ」と題する中国特許出願第２０２０１０６２１７０９．９号の優先権を主張するものである。

【0003】

ファイバ通信システム技術および製品の発展とともに、１本のファイバの容量はシャノン限界に近くなり、容量の継続的な増大においてボトルネックが発生する。一部のデータ信号は、空間分割多重化（ＳＤＭ）によって、マルチコアファイバのコア、数モードファイバのモード、またはその２つを組み合わせることによって得られる数モードマルチコアファイバに多重化されるので、空間チャネルのダイバーシチが利用され、それにより光通信のチャネル容量が増大する。空間領域およびモード領域は、空間分割多重化技術の方向の２つの分岐と考えられる。モード領域の方向の点では、ファイバを設計して製造することは比較的容易であるが、受信端における多入力多出力（ＭＩＭＯ）受信機回路／チップの実装の複雑さは、リンク上で使用される様々な光学構成要素およびモードのばらつきにより極めて高く、関係するモード分割多重化構成要素は、まだ十分に発達していない。マルチコアファイバによって代表される空間領域の空間分割多重化の方向は、ますます評価されており、徐々に成熟した産業に進歩している。空間領域およびモード領域は、理論上は一緒にも使用され得る。ただし、この２つの技術的分岐の全ての問題が解決される必要があり、したがって、技術的な実装は最も複雑である。

【発明の概要】

【0004】

本開示は、少なくともマルチコアファイバインタリーバ、マルチコアファイバインタリーバに基づく光ファイバ増幅器、マルチコアファイバ伝送システム、および対応する方法を提供するものとして意図されている。本開示のマルチコアファイバインタリーバ、光ファイバ増幅器、およびマルチコアファイバ伝送システムは、シングルファイバ双方向伝送を実施して、将来のファイバ伝送システムが直面する１本のファイバの容量の増大という技術的問題を克服することができる。

【0005】

本開示の第１の態様は、マルチコアファイバインタリーバを提供する。マルチコアファイバインタリーバは、第１のポート、第２のポート、第３のポート、および第４のポートを含むことがある。第１のポート、第２のポート、第３のポート、および第４のポートは、マルチコアファイバインタリーバの外部の第１のマルチコアファイバ、第２のマルチコアファイバ、第３のマルチコアファイバ、および第４のマルチコアファイバに結合されるようにそれぞれ適応される。第１のポートの第１のマルチコアファイバの複数の第１のコアの第１のサブセットは、第２のポートの第２のマルチコアファイバの複数の第２のコアの第１のサブセットに結合される。第３のポートの第３のマルチコアファイバ複数の第３のコアの第１のサブセットは、第４のポートの第４のマルチコアファイバの複数の第４のコアの第１のサブセットに結合される。第４のポートの第４のマルチコアファイバの複数の第４のコアの第２のサブセットは、第２のポートの第２のマルチコアファイバの複数の第２のコアの第２のサブセットに結合される。第３のポートの第３のマルチコアファイバの複数の第３のコアの第２のサブセットは、第１のポートの第１のマルチコアファイバの複数の第１のコアの第２のサブセットに結合される。マルチコアファイバの第１のサブセットは、同じ数量のコアを含み、マルチコアファイバの第２のサブセットは、同じ数量のコアを含む。

【0006】

本開示のマルチコアファイバインタリーバにより、単一のマルチコアファイバ増幅器の双方向伝送が可能になることを理解されたい。さらに、本開示のマルチコアファイバインタリーバは、単純な構造を有し、製造が容易である。

【0007】

いくつかの実施形態では、マルチコアファイバの第１のサブセットに含まれるコアの数量は、マルチコアファイバの第２のサブセットに含まれるコアの数量と等しいこともある。これは、アップリンク伝送およびダウンリンク伝送が、同じ数量の通信チャネルを用いて実施されることが可能であるということである。

【0008】

いくつかの実施形態では、同じマルチコアファイバの第１のサブセットのコアと第２のサブセットのコアとは、交互の位置に位置することがある、または同じマルチコアファイバの第１のサブセットのコアもしくは第２のサブセットのコアは、互いに隣接しない。このようにして、同方向伝送のための隣接するコア間のクロストークが低減されることが可能である。

【0009】

いくつかの実施形態では、同じマルチコアファイバの第１のサブセットのコアの数量と第２のサブセットのコアの数量の合計は、同じマルチコアファイバに含まれるコアの総数量に等しい、または総数量未満であることがある。同じマルチコアファイバの第１のサブセットのコアの数量と第２のサブセットのコアの数量の合計が、同じマルチコアファイバに含まれるコアの総数量未満であるときには、その同じマルチコアファイバは、第１のサブセットおよび第２のサブセット以外の第３のサブセットのコアを含むことができるので、補助通信信号が伝送されることが可能である。

【0010】

いくつかの実施形態では、複数の第１のコアの第１のサブセットは、第１のポートでファンアウトされることがあり、第２のポートでファンアウトされる複数の第２のコアの第１のサブセットに、直接、または第１の補助インタリーブ構成要素を用いて、結合されることがある。複数の第３のコアの第１のサブセットは、第３のポートでファンアウトされることがあり、第４のポートでファンアウトされる複数の第４のコアの第１のサブセットに、直接、または第２の補助インタリーブ構成要素を用いて、結合されることがある。複数の第１のコアの第２のサブセットは、第１のポートでファンアウトされ、第３のポートでファンアウトされる複数の第３のコアの第２のサブセットに、直接、または第３の補助インタリーブ構成要素を用いて、結合される。複数の第４のコアの第２のサブセットは、第４のポートでファンアウトされ、第２のポートでファンアウトされる複数の第２のコアの第２のサブセットに、直接、または第４の補助インタリーブ構成要素を用いて、結合される。このように、ポートにおけるコア間のインタリーブが簡単に実施されることが可能である。

【0011】

いくつかの実施形態では、第１の補助インタリーブ構成要素、第２の補助インタリーブ構成要素、第３の補助インタリーブ構成要素、および第４の補助インタリーブ構成要素は、シングルコアファイバ、空間導波路チップ、および空間光路構造を含む一群から選択されることがある。これらの実施形態では、この複数の補助インタリーブ構成要素は、インタリーブ動作の柔軟性および自由度を提供することができる。

【0012】

いくつかの実施形態では、第１のマルチコアファイバと第４のマルチコアファイバとは、同じ数量のコアを含むことがあり、第２のマルチコアファイバと第３のマルチコアファイバとは、同じ数量のコアを含むことがある。これらの実施形態では、第１のマルチコアファイバおよび第４のマルチコアファイバは、第２のマルチコアファイバおよび第３のマルチコアファイバとは異なる数量のコアを含むことがあり、例えば、追加の数量のコアは、補助通信チャネルとして使用されることもある。

【0013】

いくつかの実施形態では、第１のマルチコアファイバと、第２のマルチコアファイバと、第３のマルチコアファイバと、第４のマルチコアファイバとは、同じ数量のコアを含むことがあり、コアの数量は、２から３０の範囲である。これらの実施形態では、マルチコアファイバインタリーバは、広範な適用範囲を有することができる。

【0014】

いくつかの実施形態では、マルチコアファイバインタリーバは、第５のポートあって、第１のマルチコアファイバの複数の第１のコアの第３のサブセットが、その第５のポートを用いてマルチコアファイバインタリーバから外部に結合されるように適応される、第５のポート、および第６のポートであって、第４のマルチコアファイバの複数の第４のコアの第３のサブセットが、その第６のポートを用いてマルチコアファイバインタリーバから外部に結合されるように適応される、第６のポートのうちの少なくとも１つをさらに含むことがある。このようにして、第１のマルチコアファイバおよび第４のマルチコアファイバの第３のサブセットのコアは、補助通信チャネルを実装するために使用されることが可能である。

【0015】

本開示の第２の態様は、マルチコアファイバ増幅器を提供する。この増幅器は、第１の態様によるマルチコアファイバインタリーバと、利得媒質とを含むことがある。利得媒質は、第２のポートと第３のポートの間に結合される。第１のポートおよび第４のポートは、マルチコアファイバ増幅器の第１の入出力ポートおよび第２の入出力ポートとしてそれぞれ使用されるように適応される。光信号は、マルチコアファイバ増幅器の第１の入出力ポートと第２の入出力ポートの間の双方向伝送に適応され、利得媒質によって行われる利得増幅に適応される。

【0016】

本開示のマルチコアファイバ増幅器は、単一のマルチコアファイバ増幅器の双方向伝送を実施して、シングルファイバのファイバ伝送システムを確立することができることを理解されたい。

【0017】

いくつかの実施形態では、利得媒質は、ドープされたマルチコアファイバを含むことがある。このようにして、マルチコアファイバから外部に結合される光信号の利得増幅が、好都合に実施されることが可能である。

【0018】

いくつかの実施形態では、マルチコアファイバ増幅器は、第１のポンプ／信号用波長分割マルチプレクサをさらに含むことがある。第１のポンプ／信号用波長分割マルチプレクサは、第２のポートと利得媒質の間に結合され、第１のポンプレーザからポンプ光を受光するように構成される。これらの実施形態では、第２のポートから外部に結合される光信号の利得増が、好都合に実施されることが可能である。

【0019】

いくつかの実施形態では、マルチコアファイバ増幅器は、第２のポンプ／信号用波長分割マルチプレクサをさらに含むことがある。第２のポンプ／信号用波長分割マルチプレクサは、利得媒質と第３のポートの間に結合され、第１のポンプレーザから入来する残余ポンプ光を外部に結合するように構成される。これにより、残余ポンプ光の悪影響を回避することができる。

【0020】

いくつかの実施形態では、マルチコアファイバ増幅器は、第１の光アイソレータをさらに含むことがある。第１の光アイソレータは、第３のポートと利得媒質の間に結合され、第３のポートから利得媒質に伝送される光を単方向に分離するように構成される。これらの実施形態では、利得媒質の性能指標への反射光の影響が回避されることが可能である。

【0021】

いくつかの実施形態では、マルチコアファイバ増幅器は、第２の光アイソレータをさらに含むことがある。第２の光アイソレータは、第２のポートと利得媒質の間に結合され、利得媒質から第２のポートに伝送される光を単方向に分離するように構成される。このようにして、利得媒質によって生成される逆ＡＳＥ雑音光が入力端から漏れることが防止されることが可能である。

【0022】

いくつかの実施形態では、マルチコアファイバ増幅器は、第１のプローブ／カプラおよび／または第２のプローブ／カプラをさらに含むことがある。第１のプローブ／カプラは、第２のポートと利得媒質の間に結合されて、第２のポートから出力される光を検出する。第２のプローブ／カプラは、第３のポートと利得媒質の間に結合されて、第３のポートに結合される光を検出する。このようにして、入力光および増幅された出力光の検出が、好都合に実施されることが可能である。

【0023】

いくつかの実施形態では、マルチコアファイバ増幅器は、利得平坦化フィルタをさらに含むことがある。利得平坦化フィルタは、利得媒質と第３のポートの間に結合される。これらの実施形態では、利得平坦化フィルタは、信号が基本的に一貫するように、増幅器の利得媒質の波長に関係する利得を基本的に等化するのを助ける。

【0024】

いくつかの実施形態では、マルチコアファイバインタリーバは、複数の第１のコアの第３のサブセットを外部に結合するように適応された第５のポートと、複数の第４のコアの第３のサブセットを外部に結合するように適応された第６のポートとを含むことがある。第５のポートおよび第６のポートは、マルチコアファイバ増幅器の第１の補助通信ポートおよび第２の補助通信ポートとして使用されるように適応される。これらの実施形態では、第１の補助通信ポートおよび第２の補助通信ポートから結合される光信号は、例えば別の関係するネットワーク要素デバイス（例えば下流側ネットワーク要素デバイス）を制御する、またはこれと通信するために使用されることがある。

【0025】

本開示の第３の態様は、シングルファイバ双方向伝送システムを提供する。このシステムは、光増幅器サイトを含むことがある。光増幅器サイトは、第２の態様のいずれか一つによるマルチコアファイバ増幅器と、第１の光学端末サイトと、第２の光学端末サイトとを含む。光増幅器サイトは、単一のファイバを用いて、第１の光学端末サイトと第２の光学端末サイトの間に直列に配置される。光信号は、光増幅器サイトを用いて第１の光学端末サイトと第２の光学端末サイトの間の双方向伝送に適応される。

【0026】

本開示のマルチコアファイバ増幅器により、本開示のファイバ双方向伝送システムは、単一のファイバを用いて光信号の双方向伝送を有利に実施することができることを理解されたい。さらに、シングルファイバ伝送が用いられるので、アップリンクおよびダウンリンクの待ち時間が一貫することが保証されるので、従来の技術のデュアルファイバのファイバ接続によって生じる一貫性のない双方向待ち時間の問題が回避される。

【0027】

いくつかの実施形態では、第１の光学端末サイトおよび第２の光学端末サイトは、マルチプレクサ、デマルチプレクサ、および光トランスポンダユニットのうちの少なくとも１つをそれぞれ含むことがある。これらの実施形態では、光学端末サイトは、光信号を送信および受信することができる。

【0028】

いくつかの実施形態では、複数の光増幅器サイトがあることがあり、複数の光増幅器サイトは、単一のファイバを用いて直列に接続され、各光増幅器サイトは、単一のマルチコアファイバ増幅器を含む。これらの光増幅器サイトは、光信号の幹線増幅を実施することができる。

【0029】

本開示の第４の態様は、マルチコアファイバインタリーブ方法を提供する。この方法は、第１のマルチコアファイバの複数の第１のコアの第１のサブセットを第２のマルチコアファイバの複数の第２のコアの第１のサブセットに結合することと、第３のマルチコアファイバの複数の第３のコアの第１のサブセットを第４のマルチコアファイバの複数の第４のコアの第１のサブセットに結合することと、複数の第１のコアの第２のサブセットを複数の第３のコアの第２のサブセットに結合することと、複数の第４のコアの第２のサブセットを複数の第２のコアの第２のサブセットに結合することとを含む。マルチコアファイバの第１のサブセットは、同じ数量のコアを含み、マルチコアファイバの第２のサブセットは、同じ数量のコアを含む。このようにして、複数のマルチコアファイバのインタリーブが実施されることが可能である。

【0030】

いくつかの実施形態では、この方法は、複数の第２のコアの第１のサブセットを、利得媒質を用いて複数の第３のコアの第１のサブセットに結合することと、複数の第２のコアの第２のサブセットを、利得媒質を用いて複数の第３のコアの第２のサブセットに結合することとをさらに含む。これらの実施形態では、利得媒質により、利得媒質を用いた入力光の利得増幅が実施されることが可能である。

【0031】

本開示の第５の態様は、マルチコアファイバに適用可能な光増幅方法を提供する。この光増幅方法は、第１のマルチコアファイバの第１のサブセットを用いて第１の光信号を受光することと、第１の光信号を第２のマルチコアファイバの第１のサブセットに伝送することと、第２のマルチコアファイバの第１のサブセットから入来する第１の光信号を、利得媒質を用いて第３のマルチコアファイバの第１のサブセットに伝送することと、増幅された第１の光信号を第４のマルチコアファイバの第１のサブセットに伝送することと、増幅された第１の光信号を、第４のマルチコアファイバの第１のサブセットを用いて出力することとを含む。マルチコアファイバの第１のサブセットは、同じ数量のコアを含む。このインタリーブ方式では、第１のマルチコアファイバから第４のマルチコアファイバへの光信号の利得増幅が実施されることが可能である。

【0032】

いくつかの実施形態では、この方法は、第４のマルチコアファイバの第２のサブセットを用いて第２の光信号を受光することであって、第２の光信号の伝送方向は、第１の光信号の伝送方向の反対である、ことと、第２の光信号を第２のマルチコアファイバの第２のサブセットに伝送することと、第２のマルチコアファイバの第２のサブセットから入来する第２の光信号を、利得媒質を用いて第３のマルチコアファイバの第２のサブセットに伝送することと、増幅された第２の光信号を第１のマルチコアファイバの第２のサブセットに伝送することと、増幅された第２の光信号を、第１のマルチコアファイバの第２のサブセットを用いて出力することとをさらに含むことがある。マルチコアファイバの第２のサブセットは、同じ数量のコアを含む。このインタリーブ方式では、第４のマルチコアファイバから第１のマルチコアファイバへの光信号の利得増幅がさらに実施されることが可能である。

【0033】

いくつかの実施形態では、この方法は、第１のマルチコアファイバの第３のサブセットを用いて、補助通信信号として使用される第３の光信号を受信することであって、第１のマルチコアファイバの第３のサブセットは、第１のマルチコアファイバの第１のサブセットもしくは第２のサブセットと交差しない、こと、および／または第４のマルチコアファイバの第３のサブセットを用いて、補助通信信号として使用される第４の光信号を受信することをさらに含むことがある。第４のマルチコアファイバの第３のサブセットは、第４のマルチコアファイバの第１のサブセットもしくは第２のサブセットと交差しない。これらの実施形態では、第１のマルチコアファイバの第３のサブセットおよび第４のマルチアファイバの第３のサブセットは、補助光通信信号の伝送を実施することができる。

【0034】

本開示の第６の態様は、シングルファイバ双方向伝送方法を提供する。この方法は、第１の光信号を第１の光学端末サイトから光増幅器サイトに伝送することと、増幅された第１の光信号を光増幅器サイトから第２の光学端末サイトに伝送することとを含むことがある。光増幅器サイトは、単一のファイバを用いて、第１の光学端末サイトと第２の光学端末サイトの間に直列に配置され、光増幅器サイトは、第２の態様のいずれか１つによるマルチコアファイバ増幅器を含む。この方法によれば、本開示のマルチコアファイバ増幅器により、光信号は、単一のファイバを用いて第１の方向に伝送されることが可能である。

【0035】

いくつかの実施形態では、この方法は、第２の光信号を第２の光学端末サイトから光増幅器サイトに伝送することと、増幅された第２の光信号を光増幅器サイトから第２の光学端末サイトに伝送することとをさらに含むことがある。このようにして、光信号は、単一のファイバを用いて第１の方向とは反対の第２の方向に伝送されることが可能である。

【0036】

この概要に記載される内容は、本開示の実施形態の主要もしくは重要な特徴を限定する、または本開示の範囲を限定するためのものではないことを理解されたい。本開示の実施形態の他の特徴は、以下の説明を用いれば容易に理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0037】

添付の図面および以下の詳細な説明を参照すれば、本開示の実施形態の上記その他の特徴、利点、および態様は、さらに明らかになるであろう。添付の図面では、同じ、または同様の参照番号は、同じ、または同様の要素を指している。

【0038】

【図1】従来の第１のタイプのマルチコアファイバ増幅器の構造を示す概略図である。

【図2】従来の第２のタイプのマルチコアファイバ増幅器の構造を示す概略図である。

【図3】従来のマルチコアファイバ増幅器のファイバ通信システムへの適用を示す概略図である。

【図4】本開示の第１の実施形態によるマルチコアファイバ増幅器の構造を示す概略図である。

【図5】本開示の例示的な実施形態によるマルチコアファイバ増幅器で使用されるマルチコアファイバインタリーバの第１の例のインタリーブを示す概略図である。

【図6a】本開示の例示的な実施形態によるマルチコアファイバインタリーバの第２の例のインタリーブを示す概略図である。

【図6b】図６ａに示されるマルチコアファイバインタリーバの第２の例のインタリーブを別の方式で示す概略図である。

【図7】図６ｂに示されるマルチコアファイバインタリーバの変形例のインタリーブをコアファンアウト方式で示す概略図である。

【図8】図４に示されるマルチコアファイバ増幅器の例示的な実施形態の第１の変形を示す概略図である。

【図9】図４に示されるマルチコアファイバ増幅器の例示的な実施形態の第２の変形を示す概略図である。

【図10】本開示の例示的な実施形態によるファイバ通信システムのマルチコアファイバ増幅器の適用を示す図である。

【図11】本開示の例示的な実施形態によるマルチコアファイバインタリーブ方法を示す概略流れ図である。

【図12】本開示の例示的な実施形態によるマルチコアファイバに適用可能な光増幅方法を示す概略流れ図である。

【図13】本開示の例示的な実施形態によるマルチコアファイバに適用可能なシングルファイバ双方向伝送方法を示す概略流れ図である。

【発明を実施するための形態】

【0039】

【表1】

【0040】

以下、添付の図面を参照して、本開示の実施形態についてさらに詳細に説明する。本開示のいくつかの実施形態が添付の図面に示されているが、本開示は様々な形態で実施されることが可能であり、本明細書に記載される実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではなく、これらの実施形態は、本開示のより徹底的かつ完全な理解のために提供されたものであることを理解されたい。添付の図面および本開示の実施形態は、単に例を説明するために用いられているものであり、本開示の保護範囲を限定するためのものではないことを理解されたい。

【0041】

ファイバ通信分野では、マルチコアファイバが、空間領域の空間分割多重化の代表として技術者にますます評価されている。マルチコアファイバ増幅器は、ファイバ通信システムを構成するための中核的な構成要素である。マルチコアファイバ増幅器は、ファイバの長距離通信伝送を実施するために、マルチコアファイバによって伝送される光に対して利得増幅を実行するのに適している。本明細書におけるマルチコアファイバは、同じクラッド内に複数のコアを備えるファイバであり、リボンファイバ（Ｒｉｂｂｏｎ ｆｉｂｅｒ）とは異なることに、本明細書では留意されたい。リボンファイバは、特殊な材料（例えば接着剤）を用いて複数のファイバを結合することによって得られるファイバのグループ（またはリボン）であり、ファイバ束／ケーブルとも呼ばれる。さらに、状況が矛盾しないときには、本明細書におけるマルチコアファイバは、２つ以上のコアを含む任意のマルチコアファイバであり得、限定されるわけではないが、４個のコア、６個のコア、７個のコア、１２個のコア、１３個のコア、または１９個のコアなどを含むマルチコアファイバを含む。

【0042】

図１は、従来の第１のタイプのマルチコアファイバ増幅器１０’の構造を示す概略図である。第１のタイプのマルチコアファイバ増幅器の原理は、マルチコアファイバの複数のコアが最初に複数のシングルモードシングルコアファイバに逆多重化され、次いで、ポンプ光と信号光とがそれらのシングルモードシングルコアファイバ上で多重化され、その後にコアマルチプレクサを用いてマルチコアファイバに多重化され、最後に、多重化されたポンプ光と信号光がドープされたマルチコアファイバに入射して増幅されるというものであることを理解されたい。

【0043】

具体的には、図１に示されるように、従来のマルチコアファイバ増幅器１０’は、マルチコアファイバ入力端１１’およびマルチコアファイバ出力端１２’を含むことがあり、マルチコアファイバ入力端１１’およびマルチコアファイバ出力端１２’は、入力ファイバとして使用される第１のマルチコアファイバ２１’および出力ファイバとして使用される第２のマルチコアファイバ２２’にそれぞれ結合されるように適応される。第１のマルチコアファイバ２１’および第２のマルチコアファイバ２２’は、空間分割多重化が実行される複数の信号を伝送するように別個に適応されることがある。

【0044】

第１のマルチコアファイバ２１’は、マルチコアファイバ入力端１１’においてマルチコアファイバファンアウトデバイス１３’に接続され、マルチコアファイバファンアウトデバイス１３’は、第１のマルチコアファイバ２１’を複数のシングルコアファイバ２３’－１、…、および２３’－ｎとしてファンアウトする。

【0045】

ポンプ／信号用波長分割マルチプレクサ１４’－１、…、および１４’－ｎは、複数のシングルコアファイバ２３’－１、…、および２３’－ｎにそれぞれ接続されることがあり、ポンプレーザ１８’－１、…、および１８’－ｎからシングルコアファイバを用いて出力されるポンプ光と、複数のシングルコアファイバ２３’－１、…、および２３’－ｎ中の信号光とをそれぞれ結合するように適応されることがある。ポンプ光は、後続のドープされたマルチコアファイバ１６’中の利得媒質（例えばエルビウムドープイオン）がポンプ光を吸収することができるようにして、信号光を増幅するために使用される。

【0046】

ポンプ／信号用波長分割マルチプレクサ１４’－１、…、および１４’－ｎをドープされたマルチコアファイバ１６’に結合するために、ポンプ／信号用波長分割マルチプレクサ１４’－１、…、および１４’－ｎは、まずマルチコアファイバファンインデバイス１５’に結合され、次いで、マルチコアファイバファンインデバイス１５’が、ドープされたマルチコアファイバ１６’に結合され、光の利得増幅を実施する。

【0047】

ドープされたマルチコアファイバ１６’は、光アイソレータ１７’を用いてマルチコアファイバ出力端１２’に結合されることがある。光アイソレータ１７’は、光を単方向に構成要素を通過させて、増幅器の出力端によって反射される光の影響を分離し得る。

【0048】

マルチコアファイバ増幅器１０’の信号の流れは、以下のように要約される。

【0049】

上流側の伝送ファイバまたは伝送デバイスから入来する信号光は、第１のマルチコアファイバ２１’を用いて入力端１１’から入力され、次いで、マルチコアファイバファンアウトデバイス１３’、ポンプ／信号用波長分割マルチプレクサ１４’－１、…、および１４’－ｎ、ならびにマルチコアファイバファンインデバイス１５’を順に通過して、ドープされたマルチコアファイバ１６’に入射して増幅される。次いで、増幅された光は、光アイソレータ１７’を通過し、第２のマルチコアファイバ２２’を用いて出力端１２’から出力されて、下流側の伝送ファイバまたは伝送デバイスに入射し、それによって受光される。さらに、複数のポンプ光源１８’－１、…、および１８’－ｎから出力されたポンプ光が、ポンプ／信号用波長分割マルチプレクサ１４’－１、…、および１４’－ｎならびにマルチコアファイバファンインデバイス１５’を通過してドープされたマルチコアファイバ１６’に入射して吸収されることがある。

【0050】

ただし、第１のタイプのマルチコアファイバ増幅器１０’は、以下の欠点を有する。すなわち、第１のタイプのマルチコアファイバ増幅器１０’は、複数の信号光線が同じ方向に伝送されるファイバ通信システムしかサポートすることができないということである。さらに、伝送デバイスがＳＩＳＯ方式で受信を行う場合には、コア間の信号を結合するクロストークを回避するように、マルチコアファイバが設計され、マルチコアファイバのコア間の距離が十分に大きい必要があることがある。これは、同じ方向の場合のファイバ内のコアの最大数量が制限されるということである。さらに、１本のファイバの容量を追及するためにコア間の距離が短縮されることが可能であるが、伝送デバイスはＭＩＭＯ方式で受信を行う必要がある場合には、コアの数量が大きくなることは、より大きなＭＩＭＯマトリクスが必要になるということである。その結果として、構成要素、アルゴリズム、およびチップの複雑さは、ＭＩＭＯマトリクスの規模と共に指数関数的に増大し、電力消費、待ち時間、集積度などの側面における不利をもたらす。

【0051】

図２は、従来の第２のタイプのマルチコアファイバ増幅器３０’の構造を示す概略図である。第２のタイプのマルチコアファイバ増幅器３０’の原理は、ポンプ光と信号とがマルチコアのポンプおよび信号の波長分割多重化に基づいて結合され、次いで空間的コアマルチプレクサを用いて多重化されてドープファイバに入射して増幅される技術的解決策であることを理解されたい。

【0052】

具体的には、図２に示されるように、マルチコアファイバ増幅器３０’は、マルチコアファイバ入力端３１’およびマルチコアファイバ出力端３２’を含むことがあり、マルチコアファイバ入力端３１’およびマルチコアファイバ出力端３２’は、入力ファイバとして使用される第１のマルチコアファイバ３７’および出力ファイバとして使用される第２のマルチコアファイバ３８’にそれぞれ結合されるように適応される。第１のマルチコアファイバ３７’および第２のマルチコアファイバ３８’は、空間分割多重化が実行される複数の信号を伝送するように別個に適応される。

【0053】

ポンプ／信号用波長分割マルチプレクサ３３’は、第１のマルチコアファイバ３７’に直接結合されることがあり、シングルコアファイバを用いてポンプレーザ３４’から出力されるポンプ光を受光し、第１のマルチコアファイバ３７’内の複数の信号光線とシングルコアファイバ内のポンプ光とを結合して多重化する、またはポンプ光と信号光とを逆多重化するように適応されることがある。

【0054】

マルチコアファイバ増幅器３０’は、ドープされたデュアルクラッドマルチコアファイバ３５’をさらに含み、ドープされたデュアルクラッドマルチコアファイバ３５’は、ポンプ／信号用波長分割マルチプレクサ３３’の出力端に結合される。ドープされたデュアルクラッドマルチコアファイバ３５’のコアは、内側クラッドによって覆われている。これらのコアは、ドープイオン（例えばエルビウムドープイオン）を提供し、ドープイオンは、ポンプ光を吸収し、次いで入力信号光を増幅することができる。内側クラッドは、マルチモードポンプ光を結合して伝送するように構成され、ポンプ光は、内側クラッド内のコアを通過するときにドープイオンによって吸収される。

【0055】

マルチコアファイバ光アイソレータ３６’は、ドープされたデュアルクラッドマルチコアファイバ３５’に結合され、光の単方向通過構成要素として、マルチコアファイバ光アイソレータ３６’は、増幅器の出力端によって反射される光の影響を分離するように構成されることがある。

【0056】

マルチコアファイバ増幅器３０’の信号の流れは、以下の通りである。

【0057】

伝送ファイバまたは伝送デバイスから入来する信号光は、第１のマルチコアファイバ３７’を用いて入力端３１’から入力され、次いで、ポンプ／信号用波長分割マルチプレクサ３３’を通過して、ドープされたデュアルクラッドファイバ３５’に入射して増幅される。次いで、増幅された光は、光アイソレータ３６’を通過し、第２のマルチコアファイバ３８’を用いて出力端３２’から出力されて、下流側の伝送ファイバまたは伝送デバイスに入射し、それによって受光される。さらに、ポンプレーザ３４’から出力されたポンプ光が、ポンプ／信号用波長分割マルチプレクサ３３’のポンプ入力端から入力されることがあり、次いで、ドープされたデュアルクラッドファイバ３５’の内側クラッドに入射して伝送されることがある。ドープされたデュアルクラッドファイバ３５’のコアを通過するときに、ポンプ光は、ドープイオンによって吸収されることが可能である。

【0058】

ただし、第２のタイプのマルチコアファイバ増幅器３０’は、以下の欠点を有する。すなわち、第１のタイプのマルチコアファイバ増幅器１０’と同様に、第２のタイプのマルチコアファイバ増幅器３０’は、複数の信号光線が同じ方向に伝送されるファイバ通信システムしかサポートすることができないということである。さらに、同様に、伝送デバイスがＳＩＳＯ方式で受信を行う場合には、コア間の信号を結合するクロストークを回避するように、制御によってマルチコアファイバのコア間の距離が十分に大きい必要があることがある。これは、コアの最大数量が制限されるということである。さらに、伝送デバイスがＭＩＭＯ方式で受信を行う場合には、より大きなＭＩＭＯマトリクスが必要になり、構成要素およびチップの複雑さ、電力消費、待ち時間、集積度などの側面における不利を生じる。

【0059】

第１のタイプのマルチコアファイバ増幅器１０’および第２のタイプのマルチコアファイバ増幅器３０’によってサポートされるファイバ通信システムをより明確に理解するために、図３は、従来のマルチコアファイバ増幅器のファイバ通信システム４０’への適用を示す概略図である。

【0060】

図３に示されるように、ファイバ通信システム４０’は、第１の光学端末サイト４１’と、第２の光学端末サイト４２’と、第１の光学端末サイト４１’と第２の光学端末サイト４２’の間に位置する少なくとも１つの光増幅器サイト４３’とを含むことがある。光増幅器サイト４３’は、第１のタイプのマルチコアファイバ増幅器１０’および第２のタイプのマルチコアファイバ増幅器３０’のうちのいずれかのタイプの光増幅器（ＯＡ）を含むことがある。第１の光学端末サイト４１’および第２の光学端末サイト４２’はそれぞれ、マルチプレクサ（ＭＵＸ）、デマルチプレクサ（ＤＭＵＸ）、ファイバファンイン／ファンアウトデバイス（ＦＩ／ＦＯ）、光トランスポンダユニット（ＯＴＵ）、および第１のタイプのマルチコアファイバ増幅器１０’または第２のタイプのマルチコアファイバ増幅器３０’などの光増幅器（ＯＡ）などを含むことがある。

【0061】

第１のタイプのマルチコアファイバ増幅器１０’または第２のタイプのマルチコアファイバ増幅器３０’は、光信号の同方向伝送しかサポートすることができないことを理解されたい。したがって、ファイバ通信システム４０’の双方向伝送を実施するためには、アップリンクおよびダウンリンクに使用される２本のファイバ４５’および４６’が敷設される必要があり、それぞれの光ファイバ増幅器は、リンク上でファイバ４５’および４６’のために使用される。換言すれば、初期動作中に実際に搬送されるサービスの数量が小さいときでも、２セットの光増幅器デバイスが東西方向に必要となる。その結果として、システムの初期投資が増大する。

【0062】

本開示は、ファイバ通信システムの構築コストが大幅に削減されることが可能になるようにファイバ通信システムにおいて２セットの光増幅器デバイスを使用することを回避するために、双方向伝送をサポートすることができるマルチコアファイバ増幅器を提供するためのものである。

【0063】

図４は、本開示の第１の実施形態による双方向伝送をサポートすることができるマルチコアファイバ増幅器５０の構造を示す概略図である。

【0064】

図４に示されるように、マルチコアファイバ増幅器５０は、第１の入出力ポート５１と、第２の入出力ポート５２とを含むことがある。第１の入出力ポート５１は、第１のマルチコア伝送ファイバ５３に接続されて信号光を受光／出力することがあり、第２の入出力ポート５２は、例えば、第２のマルチコア伝送ファイバ５４に接続された信号光を出力／受光することがある。

【0065】

マルチコアファイバ増幅器５０によって光信号の双方向伝送をサポートする機能を実施するために、マルチコアファイバ増幅器５０は、具体的には、マルチコアファイバインタリーバ１０を含む。マルチコアファイバ増幅器５０の双方向伝送は、まさにマルチコアファイバインタリーバ１０によって可能になることを理解されたい。

【0066】

マルチコアファイバインタリーバ１０は、第１のポート１１、第２のポート１２、第３のポート１３、および第４のポート１４を含むことがあり、第１のポート１１、第２のポート１２、第３のポート１３、および第４のポート１４は、第１のマルチコアファイバ２１、第２のマルチコアファイバ２２、第３のマルチコアファイバ２３、および第４のマルチコアファイバ２４にそれぞれ結合されることがある。第１のポート１１は、前述の第１の入出力ポート５１として使用されることがあり、第４のポート１４は、前述の第２の入出力ポート５２として使用されることがある。第１のマルチコアファイバ２１は、そのままマルチコアファイバ増幅器５０の前述の第１のマルチコア伝送ファイバ５３として使用されることがあり、第４のマルチコアファイバ２４は、そのままマルチコアファイバ増幅器５０の前述の第２のマルチコア伝送ファイバ５４として使用されることがある。さらに、第２のポート１２は、利得媒質６１を用いて第３のポート１３に接続される必要がある。例えば、利得媒質６１は、利得増幅によって得られるマルチコアファイバ増幅器の光出力を実現するために、利得媒質６１を通過する光信号を増幅することができる。

【0067】

マルチコアファイバインタリーバ１０は、以下の設計概念を有する。すなわち、第１のポート１１に結合された第１のマルチコアファイバ２１の複数のコアの第１のサブセットは、インタリーブによって、第２のポート１２に結合された第２のマルチコアファイバ２２の複数のコアの第１のサブセットに結合され、第４のポート１４に結合された第４のマルチコアファイバ２４の複数のコアの第１のサブセットは、第３のポート１３に結合された第３のマルチコアファイバ２３の複数のコアの第１のサブセットに結合される。さらに、第１のマルチコアファイバ２１の複数のコアの第２のサブセットは、第３のポート１３に結合された第３のマルチコアファイバ２３の複数のコアの第２のサブセットに結合され、第４のポート１４に結合された第４のマルチコアファイバ２４の複数のコアの第２のサブセットは、第２のポート１２に結合された第２のマルチコアファイバ２２の第２のサブセットに結合される。マルチコアファイバの第１のサブセットは、同じ数量（例えば第１の数量）のコアを含み、マルチコアファイバの第２のサブセットは、同じ数量（例えば第２の数量）のコアを含む。シングルファイバ光ファイバ増幅器および後続のシングルファイバ伝送システムは、マルチコアファイバインタリーバを用いて実装されることが可能であることを理解されたい。

【0068】

マルチコアファイバインタリーバ１０の設計概念をより明確に理解するために、以下、２コアファイバ、６コアファイバ、および７コアファイバのみを例に用いて、マルチコアファイバインタリーバ１０のインタリーブ構造について詳細に説明する。本開示のマルチコアファイバインタリーバ１０は、以下に示される２コアファイバ、６コアファイバ、および７コアファイバのインタリーブ例に限定されず、任意の数量のコアを含むマルチコアファイバに適用可能である、換言すれば、２つ以上のコアを有するファイバに適用可能であることを理解されたい。

【0069】

図５は、例として２コアファイバを用いるマルチコアファイバインタリーバ１０のインタリーブを示す概略図である。図５に示されるように、２コアファイバの場合には、第１のマルチコアファイバ２１は、第１のポート１１に結合され、第２のマルチコアファイバ２２は、第２のポート１２に結合され、第３のマルチコアファイバ２３は、第３のポート１３に結合され、第４のマルチコアファイバ２４は、第４のポート１４に結合される。例えば、第１のマルチコアファイバ２１は、２つのコア２１－１および２１－２を含むことがあり、第２のマルチコアファイバ２２は、２つのコア２２－１および２２－２を含むことがあり、第３のマルチコアファイバ２３は、２つのコア２３－１および２３－２を含むことがあり、第４のマルチコアファイバ２４は、２つのコア２４－１および２４－２を含むことがある。

【0070】

２コアファイバの例では、例えば、インタリーブは、以下のように実施されることがある。すなわち、第１のマルチコアファイバ２１の２つのコアのうちのコア２１－１（第１のマルチコアファイバ２１の複数のコアの第１のサブセットとして使用される）は、第２のマルチコアファイバ２２のコア２２－１（第２のマルチコアファイバ２２の複数のコアの第１のサブセットとして使用される）に結合され、第４のマルチコアファイバ２４のコア２４－１（第４のマルチコアファイバ２４の複数のコアの第１のサブセットとして使用される）は、第３のマルチコアファイバ２３のコア２３－１（第３のマルチコアファイバ２３の複数のコアの第１のサブセットとして使用される）に結合される。さらに、第１のマルチコアファイバ２１のコア２１－２（第１のマルチコアファイバ２１の複数のコアの第２のサブセットとして使用される）は、第３のマルチコアファイバ２３のコア２３－２（第３のマルチコアファイバ２３の複数のコアの第２のサブセットとして使用される）に結合され、第４のマルチコアファイバ２４のコア２４－２（第４のマルチコアファイバ２４の複数のコアの第２のサブセットとして使用される）は、第２のマルチコアファイバ２２のコア２２－２（第２のマルチコアファイバ２２の複数のコアの第２のサブセットとして使用される）に結合される。

【0071】

２コアファイバインタリーバがマルチコアファイバインタリーバ１０として使用されるときには、図４のマルチコアファイバ増幅器５０は、さらに以下のように配置されることがある。すなわち、第２のマルチコアファイバ２２のコア２２－１（すなわち第２のマルチコアファイバ２２の第１のサブセット）は、マルチコアファイバインタリーバ１０の外部の利得媒質６１を用いて第３のマルチコアファイバ２３のコア２３－１（すなわち第３のマルチコアファイバ２３の第１のサブセット）に接続される。さらに、第２のマルチコアファイバ２２のコア２２－２（すなわち第２のマルチコアファイバ２２の第２のサブセット）は、マルチコアファイバインタリーバ１０の外部の利得媒質６１を用いて第３のマルチコアファイバ２３のコア２３－２（すなわち第３のマルチコアファイバ２３の第２のサブセット）に接続される。

【0072】

第１のポート２１が入力ポートとして使用され、第４のポート２４が出力ポートとして使用され、第１のマルチコアファイバのコア２１－１が信号入力コアとして使用されるときには、光信号の流れは、以下の第１の光伝送経路に沿って伝送されることがある。すなわち、第１のポート１１に位置するコア２１－１→第２のポート１２に位置するコア２２－１→インタリーバ１０の外部に位置する利得媒質６１→第３のポート１３に位置するコア２３－１→第４のポート１４に位置するコア２４－１という経路に沿って伝送されることがある。

【0073】

これに対して、第１のポート２１が出力ポートとして使用され、第４のポート２４が入力ポートとして使用され、第４のマルチコアファイバのコア２４－２が信号入力コアとして使用されるときには、光信号の流れは、以下の第２の光伝送経路に沿って伝送されることがある。すなわち、第４のポート１４に位置するコア２４－２→第２のポート１２に位置するコア２２－２→インタリーバ１０の外部に位置する利得媒質６１→第３のポート１３に位置するコア２３－２→第１のポート１１に位置するコア２１－２という経路に沿って伝送されることがある。

【0074】

以上の説明から、第１の光伝送経路と第２の光伝送経路とは、マルチコアファイバインタリーバおよび利得媒質の全体の外部から見ると反対向きであるが、光信号は、内部の視点では利得媒質内の同じ経路に沿って進行して利得増幅されることが分かる。さらに、同じマルチコアファイバに限定された第１のサブセットと第２のサブセットとが互いに交差せず、したがって第１の光伝送経路に沿った伝送および第２の光伝送経路に沿った伝送のために異なるコアが使用されるので、第１の光伝送経路および第２の光伝送経路に沿った光信号伝送は同時に実行され得ることを理解されたい。

【0075】

異なるポートにおいてコア間のインタリーブを実施するために、いくつかの実施形態では、対応するコアが、各ポートで直接ファンアウトされることがあり、異なるポートのコアどうしが、直接結合される（例えば溶接される）ことがある。例えば、複数の第１のコアの第１のサブセットとして使用されるコア（例えば２１－１）は、第１のポート１１でファンアウトされることがあり、第２のポート１２でファンアウトされる、複数の第２のコアの第１のサブセットとして使用されるコア（例えば２２－１）に直接結合されることがある。さらに、複数の第３のコアの第１のサブセットとして使用されるコア（例えば２３－１）は、第３のポート１３でファンアウトされることがあり、第４のポート１４でファンアウトされる、複数の第４のコアの第１のサブセットとして使用されるコア（例えば２４－１）に直接結合されることがある。さらに、複数の第１のコアの第２のサブセットとして使用されるコア（例えば２１－２）は、第１のポート１１でファンアウトされることがあり、第３のポート１３でファンアウトされる、複数の第３のコアの第２のサブセットとして使用されるコア（例えば２３－２）に直接結合されることがある。さらに、複数の第４のコアの第２のサブセットとして使用されるコア（例えば２４－２）は、第４のポート１４でファンアウトされることがあり、第２のポート１２でファンアウトされる、複数の第２のコアの第２のサブセットとして使用されるコア（例えば２２－２）に直接結合されることがある。この直接結合方式では、インタリーブが相対的に単純になる。

【0076】

いくつかの実施形態では、全てのポートの対応するコアが、補助インタリーブ構成要素を用いて結合されることがある。例えば、複数の第１のコアの第１のサブセットとして使用されるコア（例えば２１－１）は、第１のポート１１でファンアウトされることがあり、次いで、第１の補助インタリーブ構成要素を用いて、第２のポート１２でファンアウトされる、複数の第２のコアの第１のサブセットとして使用されるコア（例えば２２－１）に結合されることがある。さらに、複数の第３のコアの第１のサブセットとして使用されるコア（例えば２３－１）は、第３のポート１３でファンアウトされることがあり、次いで、第２の補助インタリーブ構成要素を用いて、第４のポート１４でファンアウトされる、複数の第４のコアの第１のサブセットとして使用されるコア（例えば２４－１）に結合されることがある。さらに、複数の第１のコアの第２のサブセットとして使用されるコア（例えば２１－２）は、第１のポート１１でファンアウトされることがあり、次いで、第３の補助インタリーブ構成要素を用いて、第３のポート１３でファンアウトされる、複数の第３のコアの第２のサブセットとして使用されるコア（例えば２３－２）に結合されることがある。さらに、複数の第４のコアの第２のサブセットとして使用されるコア（例えば２４－２）は、第４のポート１４でファンアウトされることがあり、次いで、第４の補助インタリーブ構成要素を用いて、第２のポート１２でファンアウトされる、複数の第２のコアの第２のサブセットとして使用されるコア（例えば２２－２）に結合されることがある。例えば、第１の補助インタリーブ構成要素、第２の補助インタリーブ構成要素、第３の補助インタリーブ構成要素、および第４の補助インタリーブ構成要素は、シングルコアファイバ、空間導波路チップ、および空間光路構造を含む一群から選択されることがある。同様に、これらの実施形態では、第１の補助インタリーブ構成要素、第２の補助インタリーブ構成要素、第３の補助インタリーブ構成要素、および第４の補助インタリーブ構成要素は、様々な空間的条件または周囲条件下でインタリーブが実施されることが可能となるように、複数のポートでコアのインタリーブの解決策候補を提供するために使用される。

【0077】

例えば、空間導波路チップの例では、インタリーバ１０の第１のポート１１、第２のポート１２、第３のポート１３、および第４のポート１４は、空間導波路チップの第１のポート、第２のポート、第３のポート、および第４のポートにそれぞれ結合されることがあり、次いで、それらのポートの対応するコアが空間導波路チップ上の導波路構造を用いてインタリーブされて、コアインタリーブ動作が単純化されることがある。

【0078】

例えば、空間光路構造の例では、空間光路構造は、ファイバコリメータ、および反射器を含むことがある。例えば、第１のファイバコリメータ、第２のファイバコリメータ、第３のファイバコリメータ、および第４のファイバコリメータが、第１のポート１１、第２のポート１２、第３のポート１３、および第４のポート１４にそれぞれ配置されることがあり、次いで、ポートのコアコリメータから外部に結合される光が、反射器を用いて別の対応するポートのファイバコリメータに反射されて、光がその別のポートのコアに入射することにより、コアインタリーブを実施する。空間光路構造を用いてコアインタリーブを実施することにより、コアインタリーブの応用シナリオを拡大し、コアインタリーブ動作の自由度を向上させることができる。

【0079】

いくつかの実施形態では、あるいは、ポートのコアインタリーブは、ポートにおいてコアを直接結合すること、シングルコアファイバを使用すること、空間導波路チップを使用すること、および空間光路構造を使用することの任意の組合せによって実施されることもある。このようにして、コアインタリーブの自由度がさらに改善されることが可能であることを理解されたい。

【0080】

以上、２コアファイバを例として用いて、マルチコアファイバインタリーバ１０のインタリーブ原理および実装について詳細に説明した。以下では、６コアファイバ、を別の例として用いて、マルチコアファイバインタリーバ１０のインタリーブ原理および実装について説明する。図６ａは、別の例として６コアファイバを用いるマルチコアファイバインタリーバのインタリーブを示す概略図であり、図６ｂは、図６ａに示されるマルチコアファイバインタリーバのインタリーブをコアファンアウト方式で示す概略図である。

【0081】

図６ａおよび図６ｂに示されるように、６コアファイバの例では、第１のポート１１に結合される第１のマルチコアファイバ２１は、６個のコア２１－１、２１－２、２１－３、２１－４、２１－５、および２１－６を含み、第２のポート１２に結合される第２のマルチコアファイバ２２は、６個のコア２２－１、２２－２、２２－３、２２－４、２２－５、および２２－６を含み、第３のポート１３に結合される第３のマルチコアファイバ２３は、６個のコア２３－１、２３－２、２３－３、２３－４、２３－５、および２３－６を含み、第４のポート１４に結合される第４のマルチコアファイバ２４は、６個のコア２４－１、２４－２、２４－３、２４－４、２４－５、および２４－６を含む。

【0082】

６コアファイバの例では、６コアファイバのインタリーブは、例えば以下のように実施されることがある。すなわち、第１のマルチコアファイバ２１の６個のコアのうちの３つのコア（例えばコア２１－１、２１－３、および２１－５）が、第１のサブセットとして使用され、第１のサブセットは、第２のマルチコアファイバ２２の６個のコアの第１のサブセット（例えばコア２２－１、２２－３、および２２－５）に結合される。第４のマルチコアファイバ２４の６個のコアのうちの３つのコア（例えばコア２４－１、２４－３、および２４－５）が、第１のサブセットとして使用され、第１のサブセットは、第３のマルチコアファイバ２３の６個のコアの第１のサブセット（例えばコア２３－１、２３－３、および２３－５）に結合される。さらに、第１のマルチコアファイバ２１の６個のコアのうちの他の３つのコア（例えばコア２１－２、２１－４、および２１－６）が、第２のサブセットとして使用され、第２のサブセットは、第３のマルチコアファイバ２３の６個のコアの第２のサブセット（例えばコア２３－２、２３－４、および２３－６）に結合される。第４のマルチコアファイバ２４の６個のコアのうちの第２のサブセット（例えばコア２４－２、２４－４、および２４－６）は、第２のマルチコアファイバ２２の第２のサブセット（例えばコア２２－２、２２－４、および２２－６）に結合される。

【0083】

６コアファイバインタリーバがマルチコアファイバインタリーバ１０として使用されるときには、図４のマルチコアファイバ増幅器５０は、さらに以下のように配置されることがある。すなわち、第２のマルチコアファイバ２２の第１のサブセット（例えばコア２２－１、２２－３、および２２－５）は、マルチコアファイバインタリーバ１０の外部の利得媒質６１を用いて第３のマルチコアファイバ２３の第１のサブセット（例えばコア２３－１、２３－３、および２３－５）に接続され、第２のマルチコアファイバ２２の第２のサブセット（例えばコア２２－２、２２－４、および２２－６）は、マルチコアファイバインタリーバ１０の外部の利得媒質６１を用いて第３のマルチコアファイバ２３の第２のサブセット（例えばコア２３－２、２３－４、および２３－６）に接続される。

【0084】

第１のポート２１が入力ポートとして使用され、第４のポート２４が出力ポートとして使用され、第１のマルチコアファイバのコア２１－１、２１－３、および２１－５が信号入力コアとして使用されるときには、光信号の流れは、以下の第１の光伝送経路に沿って伝送されることがある。すなわち、第１のポート１１に位置するコア２１－１、２１－３、および２１－５→第２のポート１２に位置するコア２２－１、２２－３、および２２－５→インタリーバ１０の外部に位置する利得媒質６１→第３のポート１３に位置するコア２３－１、２３－３、および２３－５→第４のポート１４に位置するコア２４－１、２４－３、および２４－５という経路に沿って伝送されることがある。

【0085】

これに対して、第１のポート２１が出力ポートとして使用され、第４のポート２４が入力ポートとして使用され、第４のマルチコアファイバのコア２４－２、２４－４、および２４－６が信号入力コアとして使用されるときには、光信号の流れは、以下の第２の光伝送経路に沿って伝送されることがある。すなわち、第４のポート１４に位置するコア２４－２、２４－４、および２４－６→第２のポート１２に位置するコア２２－２、２２－４、および２２－６→インタリーバ１０の外部に位置する利得媒質６１→第３のポート１３に位置するコア２３－２、２３－４、および２３－６→第１のポート１１に位置するコア２１－２、２１－４、および２１－６という経路に沿って伝送されることがある。以上の説明から、第１の光伝送経路と第２の光伝送経路とは反対向きであり、光信号は、利得媒質を用いて行われる利得増幅を受けることが分かる。さらに、同じマルチコアファイバに限定された第１のサブセットと第２のサブセットとが互いに交差せず、したがって第１の光伝送経路および第２の光伝送経路について異なるコアが使用されるので、第１の光伝送経路および第２の光伝送経路に沿った光信号伝送は同時に実行され得ることを理解されたい。

【0086】

異なるポートにおいてコア間のインタリーブを実施するために、上記の２コアファイバと同様に、いくつかの実施形態では、対応するコアが、各ポートで直接ファンアウトされることがあり、異なるポートのコアどうしが、直接結合される（例えば溶接される）ことがある。例えば、複数の第１のコアの第１のサブセットとして使用されるコア２１－１、２１－３、および２１－５は、第１のポート１１でファンアウトされることがあり、第２のポート１２でファンアウトされる、複数の第２のコアの第１のサブセットとして使用されるコア２２－１、２２－３、および２２－５に直接結合されることがある。さらに、複数の第３のコアの第１のサブセットとして使用されるコア２３－１、２３－３、および２３－５は、第３のポート１３でファンアウトされることがあり、第４のポート１４でファンアウトされる、複数の第４のコアの第１のサブセットとして使用されるコア２４－１、２４－３、および２４－５に直接結合されることがある。さらに、複数の第１のコアの第２のサブセットとして使用されるコア２１－２、２１－４、および２１－６は、第１のポート１１でファンアウトされることがあり、第３のポート１３でファンアウトされる、複数の第３のコアの第２のサブセットとして使用されるコア２３－２、２３－４、および２３－６に直接結合されることがある。さらに、複数の第４のコアの第２のサブセットとして使用されるコア２４－２、２４－４、および２４－６は、第４のポート１４でファンアウトされることがあり、第２のポート１２でファンアウトされる、複数の第２のコアの第２のサブセットとして使用されるコア２２－２、２２－４、および２２－６に直接結合されることがある。この直接結合方式により、インタリーブが相対的に単純になる。

【0087】

いくつかの実施形態では、全てのポートの対応するコアが、補助インタリーブ構成要素を用いて結合されることがある。例えば、複数の第１のコアの第１のサブセットとして使用されるコア２１－１、２１－３、および２１－５は、第１のポート１１でファンアウトされることがあり、次いで、第１の補助インタリーブ構成要素を用いて、第２のポート１２でファンアウトされる、複数の第２のコアの第１のサブセットとして使用されるコア２２－１、２２－３、および２２－５に結合されることがある。さらに、複数の第３のコアの第１のサブセットとして使用されるコア２３－１、２３－３、および２３－５は、第３のポート１３でファンアウトされることがあり、次いで、第２の補助インタリーブ構成要素を用いて、第４のポート１４でファンアウトされる、複数の第４のコアの第１のサブセットとして使用されるコア２４－１、２４－３、および２４－５に結合されることがある。さらに、複数の第１のコアの第２のサブセットとして使用されるコア２１－２、２１－４、および２１－６は、第１のポート１１でファンアウトされることがあり、次いで、第３の補助インタリーブ構成要素を用いて、第３のポート１３でファンアウトされる、複数の第３のコアの第２のサブセットとして使用されるコア２３－２、２３－４、および２３－６に結合されることがある。さらに、複数の第４のコアの第２のサブセットとして使用されるコア２４－２、２４－４、および２４－６）は、第４のポート１４でファンアウトされることがあり、次いで、第４の補助インタリーブ構成要素を用いて、第２のポート１２でファンアウトされる、複数の第２のコアの第２のサブセットとして使用されるコア２２－２、２２－４、および２２－６に結合されることがある。同様に、例えば、第１の補助インタリーブ構成要素、第２の補助インタリーブ構成要素、第３の補助インタリーブ構成要素、および第４の補助インタリーブ構成要素は、シングルコアファイバ、空間導波路チップ、および空間光路構造を含む一群から選択されることがある。空間導波路チップおよび空間光路構造は、２コアファイバについて上述したのと同様の結合方式で接続されることがある。

【0088】

これらの実施形態では、第１の補助インタリーブ構成要素、第２の補助インタリーブ構成要素、第３の補助インタリーブ構成要素、および第４の補助インタリーブ構成要素は、様々な空間的条件または周囲条件下でインタリーブが実施されることが可能となるように、複数のポートでコアのインタリーブの解決策候補を提供するために使用されることを理解されたい。

【0089】

さらに、同様に、いくつかの実施形態では、あるいは、ポートのコアインタリーブは、ポートにおいてコアを直接結合すること、シングルコアファイバを使用すること、空間導波路チップを使用すること、および空間光路構造を使用することの任意の組合せによって実施されることもある。このようにして、コアインタリーブの自由度がさらに改善されることが可能であることを理解されたい。

【0090】

上述の２コアファイバおよび６コアファイバの例では、同じマルチコアファイバの第１のサブセットに含まれるコアの数量（例えば第１の数量と呼ばれる）と第２のサブセットに含まれるコアの数量（例えば第２の数量と呼ばれる）とが同じである、すなわち、第１のサブセットおよび第２のサブセットがそれぞれ１つまたは３つのコアを含み、第１のサブセットおよび第２のサブセットに含まれるコアの数量の合計が、同一のコアに含まれるコアの総数量、すなわち２または６に等しい。ただし、２コアファイバ、６コアファイバ、および第１のサブセットおよび第２のサブセットに含まれるコアの選択された数量は、単なる例に過ぎず、本開示の範囲に対するいかなる制限にもならないことを理解されたい。別の実施形態では、マルチコアファイバに含まれるコアの総数量、ならびに第１のサブセットおよび第２のサブセットのそれぞれに含まれるコアの数量は、適用要件に基づいて調節または変更され得る。

【0091】

例えば、いくつかの実施形態では、同じマルチコアファイバの第１のサブセットのコアの数量と第２のサブセットのコアの数量の合計は、そのマルチコアファイバに含まれるコアの総数量未満であることも、または総数量に等しいこともある。さらに、いくつかの実施形態では、同じマルチコアファイバ内で、第１のサブセットに含まれるコアの数量（例えば第１の数量）は、第２のサブセットのコアの数量（例えば第２の数量）と等しいことも、または等しくないこともある（例えば第２のサブセットのコアの数量より大きいことも小さいこともある）。例えば、６コアファイバの例では、第１のサブセットに含まれるコアの数量が４であり、第２のサブセットに含まれるコアの数量が２であることがある。別の例では、６コアファイバの例において、第１のサブセットに含まれるコアの数量が３であり、第２のサブセットに含まれるコアの数量が２であり、それらの数量の合計がコアの総数量６より小さいこともある。第１のサブセットおよび第２のサブセットのコアの数量が前述のように選択されるので、ファイバのインタリーブの自由度がさらに改善されることが可能であり、様々な方向の光通信の容量の要件が満たされることが可能であることを理解されたい。

【0092】

別の例では、いくつかの実施形態では、同じマルチコアファイバは、第１のサブセットおよび第２のサブセットに加えて第３のサブセットをさらに含むこともあり、第３のサブセットに含まれるコアが、補助通信チャネルとして使用されることもある。

【0093】

第３のサブセットについてインタリーブがどのように実行されるのかをさらに明確に示すために、図７は、図６ｂに示されるマルチコアファイバインタリーバの変形例のインタリーブをコアファンアウト方式で示す概略図である。図７に示されるように、第１のポート１１および第４のポート１４にそれぞれ結合される第１のマルチコアファイバ２１および第４のマルチコアファイバ２４は、それぞれ７個のコアを含み、第２のポート１２および第３のポート１３にそれぞれ結合された第２のマルチコアファイバ２２および第３のマルチコアファイバ２３は、それぞれ６個のコアを含む。

【0094】

この例示的な実施形態では、第１のマルチコアファイバ２１、第２のマルチコアファイバ２２、第３のマルチコアファイバ２３、および第４のマルチコアファイバ２４のそれぞれの６個のコアは、図６ａおよび図６ｂに示されるのと同じ方式でインタリーブされ得るので、本明細書では詳細について再度説明することはしない。これに加えて、第１のマルチコアファイバ２１の第７のコア２１－７および第４のマルチコアファイバ２４の第７のコアが、第３のサブセットとして、それぞれマルチコアファイバインタリーバ１０の第５のポート１５および第６のポート１６から外部に結合されることがある。第１のマルチコアファイバ２１の第７のコア２１－７および第４のマルチコアファイバ２４の第７のコアは、直接、または補助インタリーブ構成要素を用いて、外部に結合され得る。さらに、マルチコアファイバインタリーバ１０の第５のポート１５および第６のポート１６は、光ファイバ増幅器５０の第３のポート５５および第４のポート５６（図９参照）として使用されることがある。

【0095】

第３のサブセット、または第５のポート１５および第６のポート１６は、マルチコアファイバの補助通信チャネルとして使用されることがある。例えば、第３のサブセットのコアは、上流側／下流側受信機（例えば光トランスポンダユニット）などの上流側／下流側ネットワーク要素を制御するために、補助制御信号を伝送するために使用されることがある。第３のサブセット、または第５のポート１５および第６のポート１６は、あるいは、マルチコアファイバの障害の検出チャネルとして使用されることもある。例えば、第３のサブセットのコアは、マルチコアファイバの障害点を検出するために、光信号を検出するためのＯＴＤＲのサウンディングチャネルとして使用されることもある。

【0096】

以上、７コアファイバを例として用いて第３のサブセットのコアの機能について説明したが、７コアファイバは単なる例に過ぎず、第３のサブセットは、別の数量のコアを含むマルチコアファイバ（例えば３コアファイバまたは６コアファイバ）にもまた適用され得ることを理解されたい。さらに、第１のマルチコアファイバ２１および第４のマルチコアファイバ２４が第３のサブセットのコアを含むことがあるだけでなく、第２のマルチコアファイバ２２および第３のマルチコアファイバ２３も、制御信号または障害検出のための補助通信チャネルとして使用される第３のサブセットのコアを含むことがある。さらに、第３のサブセットは、複数のコアを含むこともあり、第３のサブセットのコアの数量は、実際の要件に基づいて選択され得る。

【0097】

以上、２コアファイバ、６コアファイバ、および７コアファイバを例として用いて、マルチコアファイバインタリーバのインタリーブ原理について説明した。上述のコアの数量の例は、本開示のマルチコアファイバインタリーバの適用についていかなる制限にもならないことを理解されたい。本開示のマルチコアファイバインタリーバは、少なくとも２つのコアを有する任意のマルチコアファイバに適用され得、第１のサブセットが同じ数量（すなわち第１の数量）のコアを含み、第２のサブセットが同じ数量（すなわち第２の数量）のコアを含んでいれば、第１のマルチコアファイバ、第２のマルチコアファイバ、第３のマルチコアファイバ、および第４のマルチコアファイバに含まれるコアの総数量は異なることもある。

【0098】

いくつかの実施形態では、同じマルチコアファイバに限定された第１のサブセットと第２のサブセットとは、互いに交差しない。したがって、双方向伝送を実行するために異なるコアがマルチコアファイバ増幅器によって使用されるので、通信回路の設計は単純化される。ただし、これは必須ではない。いくつかの他の実施形態では、同じマルチコアファイバに限定された第１のサブセットと第２のサブセットとが互いに交差する可能性もある。これは、交差に含まれるコアが、アップリンク用のコアおよびダウンリンク用のコアの両方として使用されるということである。この交差設計では通信回路の設計が複雑になるが、この設計は、コアの数量が制限されているいくつかの特殊なシナリオに適用されることがある。

【0099】

アップリンクまたはダウンリンク用の複数のコア間の光信号のクロストークを低減するために、いくつかの実施形態では、同じマルチコアファイバの第１のサブセットのコアまたは第２のサブセットのコアは、互いに隣接しない。これにより、第１のサブセットまたは第２のサブセットのコア間の距離が増大するので、同じ方向の光信号のクロストークが低減され得る。

【0100】

他の実施形態では、同じマルチコアファイバの第１のサブセットのコアと第２のサブセットのコアとが、交互に位置する。こうして、第１のサブセットおよび第２のサブセットの選択を簡潔にすることができ、同じマルチコアファイバの第１のサブセットまたは第２のサブセットのコア間の距離が補償されることも可能になるので、同じ方向の光信号のクロストークが低減される。

【0101】

再度図３を参照すると、上述のように、利得媒質６１は、第２のポート１２と第３のポート１３の間に配置されて、利得媒質６１を通過する光信号を増幅するので、利得増幅によって得られるマルチコアファイバ増幅器の光出力が実現される。いくつかの実施形態では、利得媒質は、例えば、Ｅｒ、Ｎｄ、またはＹｂなどの希土類元素イオンであることがある。利得媒質は、第２のポート２２から出力される光信号に対して利得増幅を実施するために使用される。いくつかの実施形態では、利得媒質６１は、ドープされたマルチコアファイバとして実装されることがある。エルビウムイオンなどの希土類元素イオンをマルチコアファイバにドープして、ドープされたマルチコアファイバを実装することもある。ドープされたマルチコアファイバの構造及び機能は、当技術分野において周知であり、詳細は本明細書では説明しない。

【0102】

利得媒質６１の利得増幅をより良好に実施するために、従来の第１のタイプのマルチコアファイバ増幅器および従来の第２のタイプのマルチコアファイバ増幅器と同様に、いくつかの実施形態では、利得媒質６１と第２のポート２２の間にポンプ／信号用波長分割マルチプレクサ６２が設けられることがあり、ポンプ／信号用波長分割マルチプレクサ６２は、ポンプ光を第２のポート２２を用いて出力される信号光に結合し、次いで、結合されたポンプ光および信号光を、例えばドープされたマルチコアファイバとして実装される利得媒質６１に提供することがある。利得媒質６１は、ポンプ光を吸収することによって、入力信号光を増幅することがある。いくつかの実施形態では、ポンプ光は、シングルコアファイバを用いて、ポンプレーザ６３によってポンプ／信号用波長分割マルチプレクサ６２に提供されることがある。このようにして、ポンプ光は、簡単に提供されることが可能である。

【0103】

いくつかの実施形態では、第１の光アイソレータ６４が設けられることがあり、第１の光アイソレータ６４は、利得媒質６１と第３のポート１３の間に配置されることがあるので、光信号は、構成要素を単方向に通過する。これにより、反射光が利得媒質（例えばエルビウムドープファイバ）に入射して、増幅器の利得および雑音指数などの重要な性能指標に影響を及ぼすことを防止する。

【0104】

図４に示されるマルチコアファイバ増幅器の例示的な実施形態は、実際には最も単純な機能を備えたマルチコアファイバ増幅器の設計を提供することを理解されたい。したがって、当業者なら、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、図４の例示的な実施形態にいくつかの修正および変更を加え得る。

【0105】

図８は、図４に示されるマルチコアファイバ増幅器の例示的な実施形態の第１の変形を示す概略図である。図８に示されるように、図４の例示的な実施形態と比較すると、この変形実施形態では、マルチコアファイバ増幅器５０は、マルチコアファイバインタリーバ１０、第１のポンプ／信号用波長分割マルチプレクサ６２、ポンプレーザ６３、および第１の光アイソレータ６４に加えて、別の光学機能ユニットを含むことがある。

【0106】

いくつかの実施形態では、光学機能ユニットは、第２の光アイソレータ６５を含むことがある。第２の光アイソレータ６５は、利得媒質６１と第２のポート１２の間に配置されることがあり、特に、ポンプ／信号用波長分割マルチプレクサ６２と第２のポートの間に配置されることがあるので、光信号は、構成要素を単方向に通過する。これにより、利得媒質６１（またはエルビウムドープマルチコアファイバ）によって生成される逆ＡＳＥ雑音光が入力端から漏れることを防止する。

【0107】

いくつかの実施形態では、光学機能ユニットは、第１のプローブ／カプラ６８、および／または第２のプローブ／カプラ６９を含むことがある。第１のプローブ／カプラ６８および第２のプローブ／カプラ６９は、マルチコアファイバの各コアの光パワーのわずかな部分をプローブアレイの検出のために結合するために使用される。特に、第１のプローブ／カプラ６８は、第２のポート１２と利得媒質６１の間に配置されて、第２のポート１２から出力される光信号の強さを検出することがあり、第２のプローブ／カプラ６９は、利得媒質６１と第３のポート１３の間に配置されて、利得増幅によって得られる光信号の強さを検出することがある。

【0108】

さらに別の実施形態では、第１のプローブ／カプラ６８は、カプラ１およびプローブアレイ１を含むことがある。カプラ１は、第２のポート１２に結合された第２のマルチコアファイバ２２に接続され、プローブアレイ１は、マルチコアファイバを用いて、カプラ１から外部に結合される信号光を検出する。第２のプローブ／カプラ６９は、カプラ２およびプローブアレイ２を含むことがある。カプラ２は、第３のポート１３に結合された第３のマルチコアファイバ２３に接続され、プローブアレイ２は、マルチコアファイバを用いて、利得増幅によって得られる、カプラ２から外部に結合される信号光を検出する。増幅されない信号は、カプラ１から外部に結合され、通常は比較的低いパワーを有する。したがって、カプラ１は、通常は、５％など、わずかに大きな結合比率を使用する。増幅された信号は、カプラ２から外部に結合され、通常は、比較的高いパワーを有する。したがって、カプラ２は、１％など、比較的小さな結合比率を使用する。

【0109】

いくつかの実施形態では、光学機能ユニットは、利得平坦化フィルタ７０をさらに含むことがある。利得平坦化フィルタ７０は、第３のポート１３と利得媒質６１の間に結合され、特に、第１の光アイソレータ６４と第３のポート１３の間に結合されて、信号が基本的に一貫するように、増幅器の利得媒質の波長に関係する利得を等化することがある。

【0110】

いくつかの実施形態では、光学機能ユニットは、第２のポンプ／信号用波長分割マルチプレクサ６６をさらに含むことがある。第２のポンプ／信号用波長分割マルチプレクサ６６は、第３のポート１３と利得媒質６１の間に配置されることがあり、特に、利得平坦化フィルタ７０および／または第２のプローブ／カプラ６９と利得媒質６１の間に配置されて、結合によって、利得媒質（例えばエルビウムドープファイバ）の吸収後に得られる残余ポンプ光を出力することがある。本明細書では第１のポンプ／信号用波長分割マルチプレクサ６２および第２のポンプ／信号用波長分割マルチプレクサ６６が使用されることがあるが、これら２つは異なる機能を有することに留意されたい。第１のポンプ／信号用波長分割マルチプレクサ６２は、前進ポンプ構造を形成して、利得媒質（例えばエルビウムドープファイバ）の入力側で十分なポンプパワーを提供し、高い反転および比較的低い雑音指数を実現する。第２のポンプ／信号用波長分割マルチプレクサ６６は、残余ポンプ光を外部に結合するためのみに使用される。ただし、以上の配置は必須ではない。別の実施形態では、光増幅器の雑音指数についてのシステムの要件が低いときには、ポンプレーザは、利得媒質（例えばエルビウムドープファイバ）の出力側で第２のポンプ／信号用波長分割マルチプレクサ６６に接続されて、後進ポンプ構造を形成することもある。後進ポンプ構造は、比較的高いポンプパワー変換効率、およびポンプパワー消費の低減という利点を有する。さらに、他の実施形態では、ポンプレーザのグループが追加されて２方向ポンプ構造を形成して、雑音指数とパワー変換効率のバランスをとることもあるが、コストが増加することがある。

【0111】

他の実施形態では、マルチコアファイバ増幅器のコア間のクロストークを低減するために、マルチコアファイバ増幅器で使用されるファイバおよび利得媒質（例えばドープファイバ）は、導波路設計を使用して、隣接するコア間のクロストークを低減することができる。例えば、クロストークの影響を低減するために、特殊な屈折率分布設計またはコアピッチ設計が使用される。

【0112】

図９は、図４に示されるマルチコアファイバ増幅器の例示的な実施形態の第２の変形を示す概略図である。図８に示される第１の変形の例示的な実施形態と比較すると、図９に示されるマルチコアファイバ増幅器は、図７に示されるマルチコアファイバインタリーバを使用する。マルチコアファイバインタリーバは、６個のポート、すなわち第１のポート１１、第２のポート１２、第３のポート１３、第４のポート１４、第５のポート１５、および第６のポート１６を有する。第１のポート１１は、光ファイバ増幅器５０の第１の入出力ポート５１として使用されることがあり、第２のポート１２は、光ファイバ増幅器５０の第２の入出力ポート５２として使用されることがあり、第５のポート１５は、光ファイバ増幅器５０の第１の補助通信ポート５５として使用されることがあり、第６のポート１６は、光ファイバ増幅器５０の第２の補助通信ポート５６として使用されることがある。第１の補助通信ポート５５および第２の補助通信ポート５６は、ＯＴＤＲを用いてファイバ障害点を検出し、かつ／または上流側／下流側ネットワーク要素を制御するための光信号を提供するために、補助通信チャネルを提供するように構成されることがある。

【0113】

以下、本開示におけるマルチコアファイバ増幅器５０の信号の流れを簡単に説明する。第１の入出力ポート５１および第２の入出力ポート５２のそれぞれは、信号入力ポートまたは信号出力ポートとして使用されることがあることを理解されたい。したがって、本開示におけるマルチコアファイバ増幅器は、光信号の双方向伝送を実施することができる。

【0114】

具体的には、第１の入出力ポート５１に結合された第１のマルチコアファイバ２１の第１のサブセットが入力光信号を受信するときには、マルチコアファイバインタリーバ１０のインタリーブがあるので、光信号は、マルチコアファイバ増幅器５０の利得媒質６１によって増幅され、その後、第２の入出力ポート５２に結合された第４のマルチコアファイバ２４の第１のサブセットから外部に結合され、それにより第１の入出力ポート５１から第２の入出力ポート５２までの光信号の光伝送を実施する。第２の入出力ポート５２に結合された第４のマルチコアファイバ２４の第２のサブセットが入力光信号を受信するときには、マルチコアファイバインタリーバ１０のインタリーブがあるので、光信号は、マルチコアファイバ増幅器５０の利得媒質６１によって増幅され、その後、第１の入出力ポート５１に結合された第１のマルチコアファイバ２１の第２のサブセットから外部に結合され、それにより第２の入出力ポート５２から第１の入出力ポート５１までの光信号の光伝送を実施する。

【0115】

図９に示されるマルチコアファイバ増幅器が第１の補助通信ポート５５および第２の補助通信ポート５６を有するときには、第１の補助通信ポート５５は、第１の入出力ポート５１に結合された第１のマルチコアファイバ２１の第３のサブセットから光信号を受信するように構成されることがあり、第２の補助通信ポート５６は、第２の入出力ポート５２に結合された第４のマルチコアファイバ２４の第３のサブセットから光信号を受信するように構成されることがある。第１の補助通信ポート５５および第２の補助通信ポート５６によって受信される光信号は、光の強度を検出するために使用され、かつ／または上流側／下流側ネットワーク要素を制御ための光信号として使用されることがある。

【0116】

以上、本開示のマルチコアファイバ増幅器の例示的な実施形態および変形形態について、詳細に説明した。本開示のマルチコアファイバ増幅器は、従来の第１のタイプの光ファイバ増幅器および第２のタイプの光ファイバ増幅器に優る以下の利点を有することを理解されたい。
・第１のタイプの光ファイバ増幅器と比較して、各コアが、別個のポンプレーザおよびポンプ／信号用波長分割マルチプレクサを備える必要がないので、集積度が改善され、コストが低減される。
・第１のタイプの光ファイバ増幅器および第２のタイプの光ファイバ増幅器と比較して、シングルファイバ単方向増幅器が、シングルファイバ双方向増幅器に改良される。コアインタリーバ以外の構成要素は追加されないが、シングルファイバ双方向伝送の以下の利点が利用される。
ａ．光トランスポンダユニット（ＯＴＵ）の複雑さが軽減される。マルチコア単方向伝送では、通常は、クロストークを回避するために、ＭＩＭＯ技術が受信に使用される必要がある。しかし、本開示の隣接しない（または交互の）コアの双方向伝送技術は、コア間のクロストークを大幅に低減し、ＯＴＵの技術的な複雑さの要件が低減されるので、全体的なシングルビット伝送コストが削減される。
ｂ．ネットワーク展開の集積度が改善される。１つの増幅器が双方向の信号増幅をサポートし、回線および光増幅器が半分に削減される。
ｃ．シングルファイバ双方向伝送が実行される。技術的には、双方向信号は、比較的一貫した待ち時間を維持することができ、また、クロック同期機能の複雑さが低減されることが可能である、またはクロック同期の精度が改善されることが可能である。
・第１の補助通信ポート５５および第２の補助通信ポート５６を備えた実施形態では、２つの補助通信ポートは、上流側サイトと下流側サイトの間に結合される補助チャネルとして使用されることがあり、これらの補助チャネルは、例えば、伝送デバイス管理ネットワーク内の各サイトのネットワーク要素のＤＣＮ通信チャネルとして使用されることがある。したがって、本開示のマルチコアファイバ増幅器は、より幅広い適用シナリオを有する。例えば、補助通信チャネルは、地上ケーブルシステムの光増幅器サイトを管理するために使用されることがある。

【0117】

以下、図１０を参照して、本開示のマルチコアファイバ増幅器のファイバ通信システム１００への例示的な適用について説明する。

【0118】

図１０に示されるように、少なくとも１つの光増幅器サイト９０が、第１の光学端末サイト８０と第２の光学端末サイト８１の間に配置されることがあり、光増幅器サイト９０は、本開示のマルチコアファイバ増幅器５０を含むことがある。例えば、第１の光学端末サイト８０または第２の光学端末サイト８１は、光トランスポンダユニットと、マルチプレクサまたはデマルチプレクサとのうちの少なくとも１つを含むことがある。本明細書における第１の光学端末サイト８０または第２の光学端末サイト８１の例は、限定にならないことを理解されたい。別の実施形態では、第１の光学端末サイト８０または第２の光学端末サイト８１は、あるいは、別の光通信ユニットを含むこともあり、例えば本開示の光ファイバ増幅器５０を含むこともある。

【0119】

上述のように、本開示のマルチコアファイバ増幅器５０は、双方向伝送に適応されており、したがって、光増幅器サイト９０も、双方向伝送に適応されている。この双方向伝送の特徴により、本開示の光増幅器サイト９０は、単一のファイバを用いて第１の光学端末サイト８０と第２の光学端末サイト８１の間に直列に配置されることが可能である。

【0120】

本明細書における「単一のファイバを用いて」は、伝送方向に対して直交する、長手方向に無限に延びる平面に、ファイバが一本だけあることを意味することに留意されたい。

【0121】

いくつかの実施形態では、この少なくとも１つの光増幅器サイト９０は、複数の光増幅器サイト９０を含むことがある。この複数の光増幅器サイト９０もまた、単一のファイバを用いて直列に接続され得、次いで、第１の光学端末サイト８０と第２の光学端末サイト８１の間に結合され得る。

【0122】

アップリンク用とダウンリンク用に２本のファイバを使用する図３に示される従来のファイバ通信システム４０’と比較して、本開示のファイバ通信システム１００は、１本のファイバのみを用いることによって、展開による双方向伝送システムを実装することができる。さらに、本開示では、各光増幅器サイト９０につき、マルチコアファイバ増幅器がただ１つだけ配置されることがある。したがって、伝送容量が小さいときには、本開示のファイバ通信システムは、技術展開コスト（例えば設置されるデバイスの数量およびリースされるファイバの数量）および動作コスト（例えば電力消費）を低減する。

【0123】

さらに、本開示のファイバ通信システムでは、双方向に伝送される信号が単一のファイバを用いて伝送されるので、アップリンクおよびダウンリンクの待ち時間が一貫するので、従来の技術における一貫性のない双方向待ち時間の問題がうまく解消されることが保証される。

【0124】

さらに、第１のサブセットまたは第２のサブセットの複数のコアが隣接しない（例えば第１のサブセットのコアと第２のサブセットのコアが交互に挿入される）実施形態では、同方向伝送コア間の距離が増大するので、それらのコア間のクロストークが効果的に低減されることが可能である。交互のコアで反対方向の伝送が行われるときには結合係数がかなり低いことがあるので、本開示で伝送ファイバとして使用されるマルチコアファイバは、近似的に結合のないファイバとみなされ得るので、受信機は、ＭＩＭＯ受信技術を使用する必要がないことがある。したがって、受信機の複雑さが大幅に低減され、クロストークのコストが無視されることが可能である。

【0125】

以下、図１１から図１３を参照して、方法の手順を例として用いて、本開示におけるマルチコアファイバインタリーブ方法、マルチコアファイバの光増幅方法、およびシングルファイバ双方向伝送方法について簡単に説明する。

【0126】

マルチコアファイバインタリーバ、マルチコアファイバ増幅器、およびシングルファイバ双方向伝送システムの上述の実施形態は、互いに矛盾することなく、以下のマルチコアファイバインタリーブ方法、マルチコアファイバの光増幅方法、またはシングルファイバ双方向伝送方法に適用され得ることを理解されたい。

【0127】

図１１は、本開示の例示的な実施形態によるマルチコアファイバインタリーブ方法を示す概略流れ図である。

【0128】

図１１に示されるように、ブロック１１０で、第１のマルチコアファイバ２１の複数の第１のコアの第１のサブセット（例えばコア２１－１、２１－３、および２１－５）が、第２のマルチコアファイバ２２の複数の第２のコアの第１のサブセット（例えばコア２２－１、２２－３、および２２－５）に結合される。

【0129】

ブロック１１１で、第３のマルチコアファイバ２３の複数の第３のコアの第１のサブセット（例えばコア２３－１、２３－３、および２３－５）が、第４のマルチコアファイバ２４の複数の第４のコアの第１のサブセット（例えばコア２４－１、２４－３、および２４－５）に結合される。

【0130】

ブロック１１２で、複数の第１のコアの第２のサブセット（例えばコア２１－２、２１－４、および２１－６）が、複数の第３のコアの第２のサブセット（例えばコア２３－２、２３－４、および２３－６）に結合される。

【0131】

ブロック１１３で、複数の第４のコアの第２のサブセット（例えばコア２４－２、２４－４、および２４－６）が、複数の第２のコアの第２のサブセット（例えばコア２２－２、２２－４、および２２－６）に結合される。マルチコアファイバの第１のサブセットは、同じ数量のコアを含み、マルチコアファイバの第２のサブセットは、同じ数量のコアを含む。

【0132】

上述のインタリーブ方法によれば、インタリーブは、第１のマルチコアファイバ２１と、第２のマルチコアファイバ２２と、第３のマルチコアファイバ２３と、第４のマルチコアファイバ２４との間で実施されることが可能である。

【0133】

いくつかの追加の実施形態では、上述のインタリーブ方法は、利得媒質ともまた関連付けられることがある。例えば、ブロック１１４で、複数の第２のコアの第１のサブセット（例えばコア２２－１、２２－３、および２２－５）が、利得媒質６１を用いて複数の第３のコアの第１のサブセット（例えばコア２３－１、２３－３、および２３－５）に結合される。ブロック１１５で、複数の第２のコアの第２のサブセット（例えばコア２２－２、２２－４、および２２－６）が、利得媒質６１を用いて複数の第３のコアの第２のサブセット（例えばコア２３－２、２３－４、および２３－６）に結合される。

【0134】

ブロック１１４およびブロック１１５のインタリーブ動作を実行することにより、第１のサブセットおよび第２のサブセットの両方のコアが、さらに利得媒質と関連付けられることが可能になるので、入力光信号の利得増幅が実施されることが可能である。

【0135】

以上、本開示のマルチコアインタリーブファイバインタリーブ方法について簡単に説明した。いくつかの実施形態では、このマルチコアファイバインタリーブ方法が、そのまま前述のマルチコアファイバインタリーバを製造する／組み立てるために使用され、したがって構成要素または製品として使用されるファイバインタリーバの製造を実施することもあることを理解されたい。他の実施形態では、このマルチコアファイバインタリーブ方法は、そのままマルチコアファイバ増幅器を製造する／組み立てるために使用され、したがって製品として使用されるマルチコアファイバ増幅器を実装することもあり、ファイバインタリーバをパッケージングする動作が省略されることが可能である。さらに、本開示のマルチコアファイバインタリーブ方法は、機械によって自動的に完了されることもあるし、手動で完了される、例えばマルチコアインタリーバを製造する工場の作業員によって完了されることもある。

【0136】

図１２は、本開示の例示的な実施形態によるマルチコアファイバに適用可能な光増幅方法を示す概略流れ図である。

【0137】

図１２に示されるように、ブロック１２０で、第１の光信号が、第１のマルチコアファイバ２１の第１のサブセット（例えばコア２１－１、２１－３、および２１－５）を用いて受信される。

【0138】

ブロック１２１で、第１の光信号が、第２のマルチコアファイバ２２の第１のサブセット（例えばコア２２－１、２２－３、および２２－５）に伝送される。

【0139】

ブロック１２２で、第２のマルチコアファイバ２２の第１のサブセット（例えばコア２２－１、２２－３、および２２－５）から入来する第１の光信号が、利得媒質６１を用いて、第３のマルチコアファイバ２３の第１のサブセット（例えばコア２３－１、２３－３、および２３－５）に伝送される。

【0140】

ブロック１２３で、増幅された第１の光信号が、第４のマルチコアファイバ２４の第１のサブセット（例えばコア２４－１、２４－３、および２４－５）に伝送される。

【0141】

ブロック１２４で、第１の光信号が、第４のマルチコアファイバ２４の第１のサブセット（例えばコア２４－１、２４－３、および２４－５）を用いて出力される。マルチコアファイバの第１のサブセットは、同じ数量のコアを含む。

【0142】

さらに、本開示のさらに別の実施形態では、上述の光増幅方法は、以下の動作をさらに含むことがある。すなわち、
第４のマルチコアファイバ２４の第２のサブセット（例えばコア２４－２、２４－４、および２４－６）を用いて第２の光信号を受信する動作であって、第２の光信号の伝送方向は、第１の光信号の伝送方向の反対である、動作、および次いで第２の光信号を第２のマルチコアファイバ（２２）の第２のサブセット（例えばコア２２－２、２２－４、および２２－６）に伝送する動作と、
第２のマルチコアファイバ（２２）の第２のサブセット（例えばコア２２－２、２２－４、および２２－６）から入来する第２の光信号を、利得媒質６１を用いて、第３のマルチコアファイバ２３の第２のサブセット（例えばコア２３－２、２３－４、および２３－６）に伝送する動作と、
増幅された第２の光信号を第１のマルチコアファイバ２１の第２のサブセット（例えばコア２１－２、２１－４、および２１－６）に伝送する動作と、
第２の光信号を第１のマルチコアファイバ２１の第２のサブセット（例えばコア２１－２、２１－４、および２１－６）を用いて出力する動作であって、マルチコアファイバの第２のサブセットは、同じ数量のコアを含む、動作と、をさらに含むことがある。

【0143】

図１３は、本開示の例示的な実施形態によるマルチコアファイバに適用可能なシングルファイバ双方向伝送方法を示す概略流れ図である。

【0144】

ブロック１３０で、第１の光学端末サイト８０が、第１の光信号を光増幅器サイト９０に伝送する。

【0145】

ブロック１３１で、光増幅器サイト９０が、増幅された第１の光信号を第２の光学端末サイト８１に伝送する。光増幅器サイト９０は、単一のファイバを用いて第１の光学端末サイト８０と第２の光学端末サイト８１の間に直列に配置されることがあり、上記のマルチコアファイバ増幅器５０を含む。

【0146】

さらに別の実施形態では、このシングルファイバ双方向伝送方法は、以下の動作をさらに含むことがある。すなわち、
第２の光学端末サイト８１により、第２の光信号を光増幅器サイト９０に伝送し、光増幅器サイト９０により、増幅された第２の光信号を第１の光学端末サイト８０に伝送する動作をさらに含むことがある。

【0147】

添付の図面および上記の説明で本発明について詳細に説明したが、この説明は、例示的なものであるとみなされる、または例であって、限定するためのものではないとみなされるものとする。本発明は、開示される実施形態に限定されない。請求される発明を実施するときには、当業者は、添付の図面、本開示、および添付の特許請求の範囲を調査することによって、開示される実施形態の他の変形形態を理解し、実施することができる。

【0148】

特許請求の範囲において、「備える」という用語は、他の要素を排除せず、不定冠詞「ｏｎｅ」または「ａ」は、「複数」を排除しない。単一の要素またはその他のユニットが、特許請求の範囲に記載される複数の品目の機能を実施することもある。いくつかの特徴が異なる実施形態または従属請求項にしか記載されていなくても、そのことは、それらの特徴が組み合わせて有利に使用されることが不可能であるということを意味するものではない。本願の趣旨および範囲を逸脱することなく、本願の保護範囲は、実施形態または従属請求項に記載される特徴の任意の可能な組合せをカバーする。

【0149】

特許請求の範囲における任意の参照番号は、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6a】

【図6b】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】