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WO2012172997A1 - マルチコア増幅光ファイバ - Google Patents

マルチコア増幅光ファイバ Download PDF

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WO2012172997A1
WO2012172997A1 PCT/JP2012/064171 JP2012064171W WO2012172997A1 WO 2012172997 A1 WO2012172997 A1 WO 2012172997A1 JP 2012064171 W JP2012064171 W JP 2012064171W WO 2012172997 A1 WO2012172997 A1 WO 2012172997A1
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WO
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core
optical fiber
amplification optical
refractive index
hole
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/064171
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English (en)
French (fr)
Inventor
幸寛 土田
味村　裕
Original Assignee
古河電気工業株式会社
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Publication date
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    • H01S3/06741—Photonic crystal fibre, i.e. the fibre having a photonic bandgap

Definitions

  • the present invention relates to a multi-core amplification optical fiber.
  • Patent Document 1 discloses a multi-core amplification optical fiber for an optical fiber laser in which a plurality of rare earth-added core portions are arranged in a clad.
  • Patent Document 2 discloses a multicore optical fiber amplifier for collectively amplifying signal light propagated through a multicore optical transmission line.
  • some of the conventional rare earth-doped amplification optical fibers in which one core is disposed near the central axis of the optical fiber employ a double clad structure.
  • a component (skew component) of the excitation light that does not contribute to excitation because it does not reach the core portion is generated, so that the excitation efficiency is poor. It has been. Therefore, in order to disturb the skew component and efficiently absorb the skew component, a method is used in which the cross-sectional shape of the inner cladding is a flower shape, a polygonal shape, or a D shape (see Patent Document 3).
  • the amount of light that excites a plurality of existing core portions varies due to the influence of a skew component or the like, and thus there is a problem that the light amplification characteristics of each core portion also vary.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a multi-core amplification optical fiber in which variations in optical amplification characteristics of each core part are suppressed.
  • a multi-core amplification optical fiber according to the present invention is provided with a plurality of core portions to which a rare earth element is added and the outer periphery of the plurality of core portions, An inner clad part having a lower refractive index than the core part and having a first hole, and a refractive index located on the outer periphery of the inner clad part and lower than the refractive index of the inner clad part And an outer cladding layer having a rate.
  • the multi-core amplification optical fiber according to the present invention has a plurality of core portions to which rare earth elements are added and an outer periphery of the plurality of core portions, and has a refractive index lower than that of the plurality of core portions.
  • the first hole is disposed in a region surrounded by the plurality of core portions in a cross section of the multi-core amplification optical fiber.
  • the multi-core amplification optical fiber according to the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the plurality of core portions are arranged at positions shifted from lattice points of the triangular lattice in the cross section of the multi-core amplification optical fiber.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a multi-core amplification optical fiber according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a state of a skew component of pumping light in the multi-core amplification optical fiber illustrated in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a multi-core amplification optical fiber according to a modification of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a multi-core amplification optical fiber according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a multi-core amplification optical fiber according to the third embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a multi-core amplification optical fiber according to the fourth embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a multi-core amplification optical fiber according to the fifth embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a multi-core amplification optical fiber according to the first embodiment.
  • the multi-core amplification optical fiber 10 includes a core part 11 located near the central axis, six core parts 12 arranged so as to surround the core part 11, and outer periphery of the core parts 11 and 12.
  • the inner clad part 13 located and the outer clad layer 14 located in the outer periphery of the inner clad part 13 are provided.
  • a plurality of holes 15 that are first holes are formed in the inner cladding portion 13.
  • the inner cladding portion 13 has a refractive index lower than that of the core portions 11 and 12.
  • the outer cladding layer 14 has a refractive index lower than that of the inner cladding portion 13.
  • the core portions 11 and 12 are made of quartz glass to which a dopant for increasing the refractive index such as germanium (Ge) is added.
  • the inner cladding part 13 is made of, for example, pure quartz glass to which a dopant for adjusting the refractive index is not added.
  • the outer cladding layer 14 is made of, for example, an optical resin.
  • the refractive index of the optical resin is, for example, 1.1 to 1.1.42.
  • the 7 core parts 11 and 12 are added with rare earth elements.
  • the rare earth element added is erbium (Er), ytterbium (Yb), neodymium (Nd), thulium (Tm), or the like.
  • the amount of rare earth element added is, for example, 50 ppm to 2000 ppm in the case of Er.
  • the core portions 11 and 12 have a core diameter of 1 ⁇ m to 5 ⁇ m and a relative refractive index difference with respect to the inner cladding portion 13 of 0.5% to 2.0%.
  • the core diameters and relative refractive index differences of the core portions 11 and 12 may be the same or different.
  • the six core portions 12 are arranged so as to form a substantially regular hexagon centered on the core portion 11.
  • the core parts 11 and 12 are arranged on the lattice points of a triangular lattice.
  • the distance between adjacent cores of the core portions 11 and 12 is such a distance that light crosstalk between the cores does not adversely affect the optical characteristics of the core portions 11 and 12, for example, the extinction ratio is ⁇ 30 dB or less.
  • the distance between the cores is set as follows. When the core parts 11 and 12 have a core diameter of 1 ⁇ m to 5 ⁇ m as described above and the relative refractive index difference with respect to the inner cladding part 13 is 0.5% to 2.0%, the distance between the cores is 30 ⁇ m or more. preferable. Further, it is preferable that the distance between the cores is 60 ⁇ m or less because the outer diameter of the fiber is not so large and the outer diameter of the inner cladding portion 13 can be about 125 ⁇ m to 250 ⁇ m.
  • the six holes 15 have a circular cross section, for example, a hole diameter of 1 ⁇ m to 15 ⁇ m, and are arranged so as to form a regular hexagon in the region S1 surrounded by the core part 12.
  • the hole diameters of the holes 15 may be equal to or different from each other.
  • the multi-core amplification optical fiber 10 has a double clad structure, and propagates signal light having a wavelength of a rare earth element optical amplification band (for example, 1.5 ⁇ m band in the case of Er) to the core portions 11 and 12,
  • a rare earth element optical amplification band for example, 1.5 ⁇ m band in the case of Er
  • excitation light having a wavelength of a rare earth element excitation band for example, 0.98 ⁇ m band or 1.48 ⁇ m band in the case of Er
  • the rare earth element added to the parts 11 and 12 is excited.
  • the rare earth element exhibits an optical amplification effect and amplifies the light propagating through the core portions 11 and 12.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a state of a skew component of pumping light in the multi-core amplification optical fiber illustrated in FIG.
  • the skew component SL included in the excitation light propagating through the inner cladding portion 13 travels along an optical path that does not reach the central core portion 11 when the hole 15 does not exist. As a result, the optical path is disturbed to reach the central core portion 11.
  • the optical path of the skew component is disturbed by the presence of each hole 15, so that the excitation light that excites each core part 11, 12 than the case where each hole 15 does not exist.
  • the variation in the amount of is suppressed.
  • variations in the optical amplification characteristics of the core portions 11 and 12 are suppressed.
  • the optical amplification characteristics of the core portions 11 and 12 are made more uniform.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a multi-core amplification optical fiber according to a modification of the first embodiment.
  • the multi-core amplification optical fiber 10 ⁇ / b> A has a hole 15 ⁇ / b> A having the same hole diameter as the hole 15 instead of the hole 15 as compared with the multi-core amplification optical fiber 10 according to the first embodiment.
  • positioned at the inner clad part 13 so that a regular hexagon may be formed differs.
  • the holes 15A may be disposed outside the region S1 surrounded by the core portion 12.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a multi-core amplification optical fiber according to the second embodiment.
  • the multi-core amplification optical fiber 20 includes three core portions 22, an inner cladding portion 23 located on the outer periphery of the core portion 22, and an outer cladding layer 24 located on the outer periphery of the inner cladding portion 23. I have. A plurality of holes 25 that are first holes are formed in the inner cladding portion 23.
  • the three core portions 22 are arranged on the lattice points of the triangular lattice so as to form a substantially equilateral triangle.
  • the air hole 25 is disposed substantially at the center in the region S ⁇ b> 2 surrounded by the core portion 22.
  • hole 25, for example, the relationship of a constituent material, a size, the distance between cores, or a refractive index, etc. is the element corresponding to Embodiment 1. It is the same.
  • the optical path of the skew component is disturbed by the presence of the holes 25, so that each core portion 22 is excited as compared with the case where the holes 25 do not exist. Variations in the amount of excitation light are suppressed. As a result, the optical amplification characteristics of the core portions 22 are made more uniform.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a multi-core amplification optical fiber according to the third embodiment.
  • the multi-core amplification optical fiber 30 includes seven core portions 31, 32, an inner cladding portion 33 positioned on the outer periphery of the core portions 31, 32, and an outer cladding positioned on the outer periphery of the inner cladding portion 33.
  • the inner cladding portion 33 is formed with a hole 35 which is a first hole.
  • the six core portions 32 are arranged so as to form a substantially regular hexagon with the core portion 31 as the center.
  • the core portions 31 and 32 are arranged on lattice points of a triangular lattice.
  • the characteristics of the core portions 31, 32, the inner cladding portion 33, the outer cladding layer 34, and the air holes 35 correspond to those in the first embodiment. Same as element.
  • the air holes 35 are arranged in a spiral shape extending from the inside to the outside of the region S3 surrounded by the core portion 32.
  • the arrangement of the holes is not limited to the regular hexagonal shape, and can be arranged in various regular or irregular shapes.
  • the number of holes is not particularly limited and can be one or more. The arrangement shape and number of the holes are preferably set as appropriate so as to cause the skew component to be disturbed so as to suppress the variation in the optical amplification characteristics of the core portions.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a multi-core amplification optical fiber according to the fourth embodiment.
  • the multi-core amplification optical fiber 40 includes seven core parts 41, 42, an inner cladding part 43 positioned on the outer periphery of the core parts 41, 42, and an outer cladding positioned on the outer periphery of the inner cladding part 43.
  • Layer 44 A hole 45 that is a first hole is formed in the inner cladding portion 43.
  • Each characteristic of the core portions 41 and 42, the inner cladding portion 43, the outer cladding layer 44, and the holes 45 correspond to the corresponding elements in the first embodiment. It is the same.
  • the seven core portions 41 and 42 are arranged at positions shifted from the lattice points LP of the triangular lattice L. Further, the six holes 45 are arranged so as to form a regular hexagon in a region surrounded by the core portion 42.
  • the core part does not necessarily have to be arranged on the lattice points of the triangular lattice, and may be displaced.
  • the difference in distance between the core portions is preferably 0.5 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • a method of manufacturing a multi-core amplification optical fiber in which the position of the core portion deviates from the triangular lattice point in this way for example, a method using play of a glass rod or a glass tube to be stacked in a known stack and draw method, There are methods using glass rods and glass tubes having different diameters.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a multi-core amplification optical fiber according to the fifth embodiment.
  • the multi-core amplification optical fiber 50 includes a core portion 52 and a clad portion 53 located on the outer periphery of the core portion 52.
  • holes 55a and 55b which are first holes, are formed.
  • the clad portion 53 is formed with a plurality of holes 56 that are second holes arranged so as to surround the core portion 52 and the holes 55a and 55b.
  • the air holes 56 are elliptical and are bent in an arc shape.
  • the excitation light is confined and propagated in the inner region 53a of the clad part 53 surrounded by the holes 56 by a plurality of holes 56 functioning as an air cladding.
  • the three core portions 52 are arranged on the lattice points of the triangular lattice so as to form a substantially equilateral triangle.
  • the hole 55a has a triangular cross section, and is disposed substantially at the center in the region S5 surrounded by the core portion 52.
  • the holes 55b have a circular cross section and are arranged so as to form a substantially equilateral triangle outside the region S5.
  • the first hole is not limited to a circular cross section, and may have an elliptical shape or a polygonal cross section such as a triangle.
  • the characteristics of the core portion 52 and the cladding portion 53 are the same as the corresponding elements of the first embodiment.
  • the cross-sectional area of the holes 55a and 55b is approximately the same as the cross-sectional area of a circular hole having a hole diameter of 1 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • the skew component of the pumping light generated in the inner region 53a disturbs the optical path by the holes 55a and 55b, so that the optical amplification characteristics of the core portions 52 are made more uniform.
  • the present invention is not limited by the above embodiment. What was comprised combining each component mentioned above suitably is also contained in this invention.
  • the core portion may be shifted from the triangular lattice point. Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, the broader aspect of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.
  • the multi-core amplification optical fiber according to the present invention is suitable mainly for use in optical communication.
  • Multi-core amplification optical fiber 11 12, 22, 31, 32, 41, 42, 52 Core part 13, 23, 33, 43 Inner cladding part 14, 24, 34, 44 External Cladding layer 15, 15A, 25, 35, 45, 55a, 55b, 56 Hole 53 Cladding portion 53a Internal region L Triangular lattice LP Lattice point S1, S2, S3, S5 region SL Skew component

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Abstract

　希土類元素が添加された複数のコア部と、前記複数のコア部の外周に位置し、該複数のコア部の屈折率よりも低い屈折率を有し、かつ第１の空孔が形成された内部クラッド部と、前記内部クラッド部の外周に位置し、該内部クラッド部の屈折率よりも低い屈折率を有する外部クラッド層と、を備えるマルチコア増幅光ファイバである。好ましくは、前記第１の空孔は、当該マルチコア増幅光ファイバの断面において、前記複数のコア部が囲む領域内に配置されている。これによって、各コア部の光増幅特性のばらつきが抑制される。

Description

マルチコア増幅光ファイバ
　本発明は、マルチコア増幅光ファイバに関するものである。
　近年の急速な伝送容量の増大に対応する為に、一本の光ファイバのクラッド内に複数のコア部を配置した、いわゆるマルチコア光ファイバを用いたマルチコア光伝送路の開発が活発に行われている。これに伴い、マルチコア光伝送路中を伝搬した信号光を増幅するための希土類添加光ファイバ増幅器の開発が求められている。
　たとえば、特許文献１には、クラッド内に複数の希土類添加コア部を配置した、光ファイバレーザ用のマルチコア増幅光ファイバが開示されている。また、特許文献２には、マルチコア光伝送路を伝搬してきた信号光を一括して増幅するためのマルチコア光ファイバ増幅器が開示されている。
　ところで、光ファイバの中心軸付近にコア部が１つ配置された従来の希土類添加増幅光ファイバにおいては、ダブルクラッド構造を採用したものがある。ダブルクラッド構造において、内部クラッドの断面形状を円形にした場合は、励起光のうち、コア部に到達しないために励起に寄与しない成分（スキュー成分）が発生するため、励起効率が悪いことが知られている。そこで、スキュー成分を乱し、これをコア部に効率よく吸収させる目的で、内部クラッドの断面形状を花形や、多角形や、Ｄ型とする方法が用いられている（特許文献３参照）。
特許２００５－１９５３９号公報 特開平１０－１２５９８８号公報 特開２００３－２２６５４０号公報
　マルチコア増幅光ファイバにおいては、スキュー成分等の影響によって、複数存在する各コア部を励起する光の量にばらつきが生じるため、各コア部の光増幅特性にもばらつきが生じるという問題がある。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、各コア部の光増幅特性のばらつきが抑制されたマルチコア増幅光ファイバを提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るマルチコア増幅光ファイバは、希土類元素が添加された複数のコア部と、前記複数のコア部の外周に位置し、該複数のコア部の屈折率よりも低い屈折率を有し、かつ第１の空孔が形成された内部クラッド部と、前記内部クラッド部の外周に位置し、該内部クラッド部の屈折率よりも低い屈折率を有する外部クラッド層と、を備えることを特徴とする。
　また、本発明に係るマルチコア増幅光ファイバは、希土類元素が添加された複数のコア部と、前記複数のコア部の外周に位置し、該複数のコア部の屈折率よりも低い屈折率を有し、かつ第１の空孔と、前記複数のコア部と前記第１の空孔とを囲むように配置された複数の第２の空孔と、が形成されたクラッド部と、を備えることを特徴とする。
　また、本発明に係るマルチコア増幅光ファイバは、上記の発明において、前記第１の空孔は、当該マルチコア増幅光ファイバの断面において、前記複数のコア部が囲む領域内に配置されていることを特徴とする。
　また、本発明に係るマルチコア増幅光ファイバは、上記の発明において、前記複数のコア部は、当該マルチコア増幅光ファイバの断面において、三角格子の格子点からずれた位置に配置されていることを特徴とする。
　本発明によれば、各コア部の光増幅特性のばらつきが抑制されたマルチコア増幅光ファイバを実現できるという効果を奏する。
図１は、実施の形態１に係るマルチコア増幅光ファイバの模式的な断面図である。 図２は、図１に示すマルチコア増幅光ファイバにおける励起光のスキュー成分の様子を示す図である。 図３は、実施の形態１の変形例に係るマルチコア増幅光ファイバの模式的な断面図である。 図４は、実施の形態２に係るマルチコア増幅光ファイバの模式的な断面図である。 図５は、実施の形態３に係るマルチコア増幅光ファイバの模式的な断面図である。 図６は、実施の形態４に係るマルチコア増幅光ファイバの模式的な断面図である。 図７は、実施の形態５に係るマルチコア増幅光ファイバの模式的な断面図である。
　以下に、図面を参照して本発明に係るマルチコア増幅光ファイバ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、本明細書で特に定義しない用語についてはＩＴＵ－Ｔ（国際電気通信連合）Ｇ．６５０．１における定義、測定方法に従うものとする。
（実施の形態１）
　図１は、実施の形態１に係るマルチコア増幅光ファイバの模式的な断面図である。図１に示すように、マルチコア増幅光ファイバ１０は、中心軸付近に位置するコア部１１と、コア部１１を囲むように配置された６つのコア部１２と、コア部１１、１２の外周に位置する内部クラッド部１３と、内部クラッド部１３の外周に位置する外部クラッド層１４とを備えている。内部クラッド部１３には第１の空孔である複数の空孔１５が形成されている。
　内部クラッド部１３は、コア部１１、１２の屈折率よりも低い屈折率を有している。外部クラッド層１４は、内部クラッド部１３の屈折率よりも低い屈折率を有している。コア部１１、１２は、たとえばゲルマニウム（Ｇｅ）等の屈折率を高めるドーパントを添加した石英系ガラスからなる。内部クラッド部１３は、たとえば屈折率調整用のドーパントが添加されていない純石英ガラスからなる。外部クラッド層１４は、たとえば光学樹脂からなる。光学樹脂の屈折率はたとえば１．１～１．１．４２である。
　７つのコア部１１、１２は、希土類元素が添加されている。添加される希土類元素は、エルビウム（Ｅｒ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ネオジウム（Ｎｄ）、ツリウム（Ｔｍ）等である。希土類元素の添加量は、たとえばＥｒの場合は５０ｐｐｍ～２０００ｐｐｍである。また、コア部１１、１２は、コア径が１μｍ～５μｍであり、内部クラッド部１３に対する比屈折率差が０．５％～２．０％である。コア部１１、１２のコア径や比屈折率差は互いに等しくてもよいし、異なっていてもよい。
　６つのコア部１２は、コア部１１を中心とした略正六角形を形成するように配置されている。コア部１１、１２は三角格子の格子点上に配置されている。コア部１１、１２のうち隣接するコア間の距離は、コア間の光のクロストークがコア部１１、１２の光学特性に悪影響を及ぼさない程度の距離であり、たとえば消光比が－３０ｄＢ以下となるようなコア間距離に設定されている。コア部１１、１２が、上述したようにコア径１μｍ～５μｍであり、内部クラッド部１３に対する比屈折率差が０．５％～２．０％である場合は、コア間距離は３０μｍ以上が好ましい。また、コア間距離が６０μｍ以下であれば、ファイバ外径があまり大きくならず、内部クラッド部１３の外径として、１２５μｍ～２５０μｍ程度にできるので好ましい。
　６つの空孔１５は、断面が円形であり、たとえば空孔径が１μｍ～１５μｍであり、コア部１２が囲む領域Ｓ１内に正六角形を形成するように配置されている。空孔１５の空孔径は互いに等しくてもよいし、異なっていてもよい。
　このマルチコア増幅光ファイバ１０は、ダブルクラッド構造を有しており、コア部１１，１２に希土類元素の光増幅帯域（たとえばＥｒの場合は１．５μｍ帯）の波長の信号光を伝搬させながら、内部クラッド部１３に希土類元素の励起帯域（たとえばＥｒの場合は０．９８μｍ帯や１．４８μｍ帯）の波長の励起光を入力すると、励起光は内部クラッド部１３に閉じ込められて伝搬しながらコア部１１、１２に添加された希土類元素を励起する。これによって希土類元素は光増幅作用を発揮し、コア部１１、１２を伝搬する光を増幅する。
　図２は、図１に示すマルチコア増幅光ファイバにおける励起光のスキュー成分の様子を示す図である。マルチコア増幅光ファイバ１０において、内部クラッド部１３を伝搬する励起光に含まれるスキュー成分ＳＬは、空孔１５が存在しない場合には中心のコア部１１に到達しない光路を進行するが、空孔１５によってその光路が乱されることで中心のコア部１１に到達する。
　このように、マルチコア増幅光ファイバ１０では、各空孔１５の存在によってスキュー成分の光路が乱されるので、各空孔１５が存在しない場合よりも、各コア部１１、１２を励起する励起光の量のばらつきが抑制される。これによって、マルチコア増幅光ファイバ１０では、各コア部１１、１２の光増幅特性のばらつきが抑制される。その結果、各コア部１１、１２の光増幅特性がより均一化される。
　また、空孔１５が、コア部１２が囲む領域Ｓ１内に配置されていることによって、同じ領域Ｓ１内に位置して励起効率が低下しやすいコア部１１に対して、光路を乱したスキュー成分を到達させやすくなる。これによって、より効果的に、各コア部１１、１２を励起する励起光の量のばらつきを抑制するようにスキュー成分を乱すことができる。
（実施の形態１の変形例）
　図３は、実施の形態１の変形例に係るマルチコア増幅光ファイバの模式的な断面図である。図３に示すように、マルチコア増幅光ファイバ１０Ａは、実施の形態１に係るマルチコア増幅光ファイバ１０と比較して、空孔１５に代えて、空孔１５と同様の空孔径の空孔１５Ａが、正六角形を形成するように内部クラッド部１３に配置されている点が異なる。
　このマルチコア増幅光ファイバ１０Ａのように、空孔１５Ａが、コア部１２が囲む領域Ｓ１の外に配置されていてもよい。
（実施の形態２）
　図４は、実施の形態２に係るマルチコア増幅光ファイバの模式的な断面図である。図４に示すように、マルチコア増幅光ファイバ２０は、３つのコア部２２と、コア部２２の外周に位置する内部クラッド部２３と、内部クラッド部２３の外周に位置する外部クラッド層２４とを備えている。内部クラッド部２３には第１の空孔である複数の空孔２５が形成されている。
　３つのコア部２２は、略正三角形を形成するように、三角格子の格子点上に配置されている。空孔２５は、コア部２２が囲む領域Ｓ２内のほぼ中央に配置されている。
　なお、コア部２２、内部クラッド部２３、外部クラッド層２４、および空孔２５の各特性、たとえば構成材料、サイズ、コア間距離または屈折率の関係等は、実施の形態１の対応する要素と同様である。
　このマルチコア増幅光ファイバ２０でも、マルチコア増幅光ファイバ１０と同様に、空孔２５の存在によってスキュー成分の光路が乱されるので、空孔２５が存在しない場合よりも、各コア部２２を励起する励起光の量のばらつきが抑制される。その結果、各コア部２２の光増幅特性がより均一化される。
（実施の形態３）
　図５は、実施の形態３に係るマルチコア増幅光ファイバの模式的な断面図である。図５に示すように、マルチコア増幅光ファイバ３０は、７つのコア部３１、３２と、コア部３１、３２の外周に位置する内部クラッド部３３と、内部クラッド部３３の外周に位置する外部クラッド層３４とを備えている。内部クラッド部３３には第１の空孔である空孔３５が形成されている。
　６つのコア部３２は、コア部３１を中心とした略正六角形を形成するように配置されている。コア部３１、３２は三角格子の格子点上に配置されている。
　なお、コア部３１、３２、内部クラッド部３３、外部クラッド層３４、および空孔３５の各特性、たとえば構成材料、サイズ、コア間距離または屈折率の関係等は、実施の形態１の対応する要素と同様である。
　このマルチコア増幅光ファイバ３０では、空孔３５は、コア部３２が囲む領域Ｓ３の内側から外側へ伸びるらせん状に配置されている。このように、空孔の配置については、正六角形状に限らず、規則的または不規則な様々な形状に配置することができる。また、空孔の数も特には限定されず、１つまたは複数とできる。空孔の配置形状や数については、各コア部の光増幅特性のばらつきが抑制されるようなスキュー成分の乱れを生じさせるように、適宜設定することが好ましい。
（実施の形態４）
　図６は、実施の形態４に係るマルチコア増幅光ファイバの模式的な断面図である。図６に示すように、マルチコア増幅光ファイバ４０は、７つのコア部４１、４２と、コア部４１、４２の外周に位置する内部クラッド部４３と、内部クラッド部４３の外周に位置する外部クラッド層４４とを備えている。内部クラッド部４３には第１の空孔である空孔４５が形成されている。
　コア部４１、４２、内部クラッド部４３、外部クラッド層４４、および空孔４５の各特性、たとえば構成材料、サイズ、コア間距離または屈折率の関係等は、実施の形態１の対応する要素と同様である。
　ここで、７つのコア部４１、４２は、三角格子Ｌの格子点ＬＰからずれた位置に配置されている。また、６つの空孔４５は、コア部４２が囲む領域内に正六角形を形成するように配置されている。
　このように、コア部は、必ずしも三角格子の格子点上に配置されていなくてもよく、ずれていてもよい。コア部の配置を、対称性が低い配置にすることによって、空孔によるスキュー成分を乱す効果との相乗効果で、各コア部の光増幅特性のばらつきを抑制することができる。
　なお、コア部を三角格子点からずらす場合は、たとえば、少なくとも一組の近接するコア部同士の距離が、他のコア部同士の距離と異なるように、７つのコア部を配置してもよい。この場合、コア部同士の距離の差は０．５μｍ～１０μｍが好ましい。
　このようにコア部の位置が三角格子点からずれたマルチコア増幅光ファイバを製造する方法としては、たとえば、公知のスタックアンドドロー法におけるスタックするガラスロッドやガラス管の遊びを利用する方法や、外径の異なるガラスロッドやガラス管を用いる方法などがある。
（実施の形態５）
　図７は、実施の形態５に係るマルチコア増幅光ファイバの模式的な断面図である。図７に示すように、マルチコア増幅光ファイバ５０は、コア部５２と、コア部５２の外周に位置するクラッド部５３とを備えている。
　クラッド部５３には、第１の空孔である空孔５５ａ、５５ｂが形成されている。さらに、クラッド部５３には、コア部５２と空孔５５ａ、５５ｂとを囲むように配置された第２の空孔である複数の空孔５６が形成されている。空孔５６は楕円形であり、円弧状に曲がっている。
　このマルチコア増幅光ファイバ５０では、励起光は、エアークラッドとして機能する複数の空孔５６によって、空孔５６に囲まれたクラッド部５３の内部領域５３ａに閉じ込められて伝搬する。
　３つのコア部５２は、略正三角形を形成するように、三角格子の格子点上に配置されている。空孔５５ａは、断面が三角形であり、コア部５２が囲む領域Ｓ５内のほぼ中央に配置されている。空孔５５ｂは、断面が円形であり、領域Ｓ５の外に略正三角形を形成するように配置されている。このように、第１の空孔としては、断面が円形のものに限られず、楕円形や、三角形等の多角形の断面を有するものでもよい。
　なお、コア部５２、クラッド部５３の各特性、たとえば構成材料、サイズ、コア間距離または屈折率の関係等は、実施の形態１の対応する要素と同様である。空孔５５ａ、５５ｂの断面積は、空孔径が１μｍ～１５μｍである断面円形の空孔の断面積と同程度である。
　このマルチコア増幅光ファイバ５０では、内部領域５３ａにおいて発生した励起光のスキュー成分は、空孔５５ａ、５５ｂによって光路が乱されることによって、各コア部５２の光増幅特性がより均一化される。
　なお、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。たとえば、図７に示す実施の形態５において、コア部を三角格子点からずらしてもよい。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。
　以上のように、本発明に係るマルチコア増幅光ファイバは、主に光通信の用途に利用して好適なものである。
　１０、１０Ａ、２０、３０、４０、５０　マルチコア増幅光ファイバ
　１１、１２、２２、３１、３２、４１、４２、５２　コア部
　１３、２３、３３、４３　内部クラッド部
　１４、２４、３４、４４　外部クラッド層
　１５、１５Ａ、２５、３５、４５、５５ａ、５５ｂ、５６　空孔
　５３　クラッド部
　５３ａ　内部領域
　Ｌ　三角格子
　ＬＰ　格子点
　Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ５　領域
　ＳＬ　スキュー成分

Claims (4)

  1. 　希土類元素が添加された複数のコア部と、
    　前記複数のコア部の外周に位置し、該複数のコア部の屈折率よりも低い屈折率を有し、かつ第１の空孔が形成された内部クラッド部と、
    　前記内部クラッド部の外周に位置し、該内部クラッド部の屈折率よりも低い屈折率を有する外部クラッド層と、
    　を備えることを特徴とするマルチコア増幅光ファイバ。
  2. 　希土類元素が添加された複数のコア部と、
    　前記複数のコア部の外周に位置し、該複数のコア部の屈折率よりも低い屈折率を有し、かつ第１の空孔と、前記複数のコア部と前記第１の空孔とを囲むように配置された複数の第２の空孔と、が形成されたクラッド部と、
    　を備えることを特徴とするマルチコア増幅光ファイバ。
  3. 　前記第１の空孔は、当該マルチコア増幅光ファイバの断面において、前記複数のコア部が囲む領域内に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のマルチコア増幅光ファイバ。
  4. 　前記複数のコア部は、当該マルチコア増幅光ファイバの断面において、三角格子の格子点からずれた位置に配置されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか一つに記載のマルチコア増幅光ファイバ。
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