JP2018198287A - Amplifying fiber - Google Patents

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小野　浩孝
Hirotaka Ono
浩孝 小野
光師 福徳
Mitsunori Fukutoku
光師 福徳
伸悟 河合
Shingo Kawai
伸悟 河合
宮本　裕
Yutaka Miyamoto
宮本　　裕
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Abstract

To provide an amplifying fiber that is able to reduce power of excitation light.SOLUTION: A double clad multi-core erbium doped fiber 11 comprises: a plurality of cores 1 filled most densely in a cross-sectional view orthogonal to an axis J; a first clad 2 encompassing all the plurality of cores 1; and a second clad 4 lower in index of refraction than the first clad 2 and encompassing the first clad 2. At least one outermost shell core 1F of a plurality of outermost shell cores 1R, arranged on the outermost shell, among the plurality of cores 1 is longer than the other outermost shell cores 1S in terms of a distance from a base point B in the cross-sectional view. The center C2 of the first clad 2 is disposed at the position in which respective distances by which the outermost shell cores 1X and outermost shell cores 1Y are separate from each other longest in the cross-sectional view are equal.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ファイバ増幅器の内部等で使用される増幅用ファイバに関する。   The present invention relates to an amplification fiber used inside a fiber amplifier.

光伝送システムの伝送容量を飛躍的に増大させるために、１本のファイバに複数のコアが設けられたマルチコアファイバを伝送路に用いたマルチコア光伝送システムの開発が進められている。マルチコアファイバの各コアに、それぞれ異なる情報を伝送する波長分割多重（ＷＤＭ）信号を伝搬させることで、従来のように１本のファイバに１つのコアが設けられた単一コアファイバを伝送路とする場合と比べて、飛躍的に伝送容量を増大させることができる。   In order to dramatically increase the transmission capacity of an optical transmission system, development of a multi-core optical transmission system using a multi-core fiber in which a plurality of cores are provided in one fiber as a transmission path is underway. By transmitting a wavelength division multiplexing (WDM) signal that transmits different information to each core of the multi-core fiber, a single core fiber in which one core is provided in one fiber as a transmission line is used as a transmission line. Compared with the case where it does, transmission capacity can be increased dramatically.

長距離のマルチコア光伝送システムでは、従来の単一コアファイバを伝送路とする光伝送システムと同様に、伝送中に強度が小さくなった信号光を増幅するため、マルチコアファイバ増幅器が必要不可欠である。   In a long-distance multi-core optical transmission system, a multi-core fiber amplifier is indispensable to amplify signal light whose intensity is reduced during transmission, as in the conventional optical transmission system using a single-core fiber as a transmission line. .

マルチコアファイバ増幅器の構成の一例として、ダブルクラッド希土類添加ファイバと、１台の高出力マルチモード励起光源とを用いたマルチコア光増幅（すなわち、クラッド励起マルチコアファイバ増幅器）が挙げられる。ダブルクラッド希土類添加ファイバは、希土類イオンを添加した複数のコアと、ダブルクラッド構造（即ち、内側の第１クラッド、及び外側の第２クラッド）と、を有する。ダブルクラッド希土類添加ファイバでは、第１クラッドの材質（ガラス）の屈折率がコアの材質（ガラス）の屈折率より小さく、且つ第２クラッドの材質（ガラス）の屈折率より大きい。   As an example of the configuration of the multi-core fiber amplifier, there is a multi-core optical amplification (that is, a clad-pumped multi-core fiber amplifier) using a double-clad rare earth-doped fiber and one high-power multi-mode pump light source. The double clad rare earth-doped fiber has a plurality of cores doped with rare earth ions and a double clad structure (that is, an inner first clad and an outer second clad). In the double-clad rare earth-doped fiber, the refractive index of the first cladding material (glass) is smaller than the refractive index of the core material (glass) and larger than the refractive index of the second cladding material (glass).

クラッド励起マルチコアファイバ増幅器で使用される増幅用ファイバとしては、例えば、ダブルクラッド７コアエルビウム添加ファイバ（非特許文献１参照）、ダブルクラッド１２コアエルビウム／イッテリビウム添加ファイバ（非特許文献２参照）が知られている。   As an amplification fiber used in a clad pumped multi-core fiber amplifier, for example, a double-clad 7-core erbium-doped fiber (see Non-Patent Document 1) and a double-clad 12-core erbium / ytterbium-doped fiber (see Non-Patent Document 2) are known. It has been.

図７は、ダブルクラッド７コアエルビウム添加ファイバ１０１の断面図である。図７に示すように、ダブルクラッド７コアエルビウム添加ファイバ１０１では、最密充填された７個のエルビウム添加コア１を包含するように第１クラッド２が配置されている。第２クラッド４は、第１クラッド２の外周部に配置されている。また、最外殻の６個のコア１Ｂは、中心のコア１Ａを中心とする同一円上に配置されている。このような配置では、信号光の強度分布がコア領域より広がるので、ファイバが曲げられた場合、信号光が第１クラッド２の外部に漏洩し、光損失となる。このような光損失を避けるために、最外殻の６個のコア１の外側と第１クラッド２の外側との間には、一定の厚さ（すなわち、クラッド厚）が確保されている。   FIG. 7 is a cross-sectional view of the double-clad 7-core erbium-doped fiber 101. As shown in FIG. 7, in the double clad 7-core erbium-doped fiber 101, the first clad 2 is disposed so as to include the seven erbium-doped cores 1 that are closely packed. The second cladding 4 is disposed on the outer periphery of the first cladding 2. In addition, the six cores 1B of the outermost shell are arranged on the same circle with the core 1A at the center as the center. In such an arrangement, since the intensity distribution of the signal light spreads from the core region, when the fiber is bent, the signal light leaks to the outside of the first cladding 2, resulting in optical loss. In order to avoid such light loss, a certain thickness (that is, cladding thickness) is ensured between the outside of the six cores 1 of the outermost shell and the outside of the first cladding 2.

図７のダブルクラッド７コアエルビウム添加ファイバ１０１と同様のコア配置で、さらにコアの総数を増加させた場合は、図８に示す断面を有するダブルクラッド１９コアエルビウム添加ファイバ１０２となる。図８に示すように、ダブルクラッド１９コアエルビウム添加ファイバ１０２では、中心のコア１Ａに対して６個のコア１Ｂが配置された同一円よりも大きい半径の同一円上に最外殻の１２個のコア１Ｃが配置され、最密充填された１９個のエルビウム添加コア１Ａ，１Ｂ，１Ｃを包含するように第１クラッド２が配置されている。このように、最密充填されたコア配置、且つ製造が容易な円形の第１クラッド２と整合性のよいコア配置を採用すると、７コア及び１９コア、さらにコアの総数を増加させた３７コア、６１コアのダブルクラッドエルビウム添加ファイバが得られる。   When the core arrangement is the same as that of the double-clad 7-core erbium-doped fiber 101 of FIG. 7 and the total number of cores is further increased, the double-clad 19-core erbium-doped fiber 102 having the cross section shown in FIG. As shown in FIG. 8, in the double-clad 19-core erbium-doped fiber 102, twelve outermost shells on the same circle having a radius larger than the same circle in which the six cores 1B are arranged with respect to the central core 1A. The first cladding 2 is disposed so as to include the 19 erbium-added cores 1A, 1B, and 1C that are closely packed. As described above, when the close-packed core arrangement and the core arrangement having good consistency with the circular first clad 2 that is easy to manufacture are adopted, 7 cores and 19 cores, and 37 cores with the total number of cores increased. 61 core double clad erbium-doped fiber.

Y. Mimura, et al., “Batch multicore amplification with cladding-pumped multicore EDF,” Proc. ECOC2012, paper Tu.4.F.1.Y. Mimura, et al., “Batch multicore amplification with cladding-pumped multicore EDF,” Proc. ECOC2012, paper Tu.4.F.1. H. Ono et al. “12-core double-clad Er/Yb-doped fiber amplifier employing free-space coupling pump/signal combiner module,” Proc. ECOC2013, paper We4.A.4.H. Ono et al. “12-core double-clad Er / Yb-doped fiber amplifier using free-space coupling pump / signal combiner module,” Proc. ECOC2013, paper We4.A.4.

クラッド励起マルチコアファイバ増幅器の利点は、励起光を第１クラッドに入力し、第１クラッドの内部を伝搬させるため、第１クラッド内の全てのコアを一括して励起し、信号光を増幅できることである。一方、クラッド励起マルチコアファイバ増幅器の課題として、断面積の大きい第１クラッドを励起光がほぼ均一に広がって伝搬するので、十分な利得や低雑音で信号光を増幅するために必要な励起光のパワー密度を確保するために、励起光のパワーを高くしなければならないことが挙げられる。   The advantage of the clad pumped multi-core fiber amplifier is that pump light is input to the first clad and propagates through the first clad, so that all cores in the first clad can be pumped together to amplify the signal light. is there. On the other hand, as a problem of the clad pump multi-core fiber amplifier, the pump light propagates almost uniformly spread through the first clad having a large cross section, so that the pump light necessary for amplifying the signal light with sufficient gain and low noise can be obtained. In order to secure the power density, the power of the excitation light must be increased.

上述した従来のダブルクラッドエルビウム添加ファイバと同様のコア配置で、７，９， ３７，…，の間の総数のコアを有するダブルクラッドエルビウム添加ファイバには、例えば、図９に示すように最密充填された最外殻の１２個のコア１Ｃのみを利用するダブルクラッド１２コアエルビウム添加ファイバ１０３や、図１０に示すように中心のコア１Ａと最密充填されたコア１Ｂ，１Ｃのうち一部をなくしたダブルクラッド１６コアエルビウム添加ファイバ１０４がある。なお、エルビウム添加コアをエルビウム／イッテリビウム添加コアとしたダブルクラッド１２コアファイバが非特許文献２に開示されている。しかしながら、ダブルクラッド１２コアエルビウム添加ファイバ１０３やダブルクラッド１６コアエルビウム添加ファイバ１０４では、コアが配置されない領域が広くなるので、必要とされる励起光のパワーが増大するという問題がある。   A double-clad erbium-doped fiber having a total number of cores between 7, 9, 37,... With the same core arrangement as the conventional double-clad erbium-doped fiber described above, for example, as shown in FIG. A double-clad 12-core erbium-doped fiber 103 that uses only the 12 cores 1C of the outermost shell filled, or a part of the cores 1B and 1C that are close-packed with the central core 1A as shown in FIG. There is a double-clad 16-core erbium-doped fiber 104 that eliminates. Non-Patent Document 2 discloses a double-clad 12-core fiber in which an erbium-doped core is an erbium / ytterbium-doped core. However, the double-clad 12-core erbium-doped fiber 103 and the double-clad 16-core erbium-doped fiber 104 have a problem in that the power of the pumping light required increases because the region where the core is not arranged becomes wide.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、励起光のパワーを低減することができる増幅用ファイバを提供することを課題とする。   This invention is made | formed in view of such a situation, and makes it a subject to provide the fiber for amplification which can reduce the power of excitation light.

本発明の増幅用ファイバは、軸線に直交する断面視において最密充填された複数のコアと、前記複数のコアを全て包含する第１クラッドと、屈折率が前記第１クラッドより低く、かつ前記第１クラッドを包含する第２クラッドと、を備え、前記複数のコアのうち最外殻に配置された複数の最外殻コアのうちの少なくとも一つの最外殻コアは前記断面視において基点との間隔が他の最外殻コアよりも長く、前記第１クラッドの中心は、前記複数の最外殻コアのうち、前記断面視において最も互いに離間している最外殻コアとの距離が等しくなる位置に配置されていることを特徴とする。   The amplification fiber according to the present invention includes a plurality of cores that are close-packed in a cross-sectional view orthogonal to the axis, a first cladding that includes all of the plurality of cores, a refractive index lower than that of the first cladding, and A second clad including a first clad, wherein at least one outermost core of the plurality of outermost cores arranged in the outermost shell among the plurality of cores is a base point in the cross-sectional view. Is longer than other outermost cores, and the center of the first clad has the same distance from the outermost cores that are farthest apart from each other in the sectional view among the plurality of outermost cores. It is arrange | positioned in the position which becomes.

また、本発明の増幅用ファイバでは、上述の構成において、前記複数のコアの総数をＮとし、前記断面視において、前記第一クラッドに仮想的に最密充填され、且つ前記第一クラッドの中心及び該中心の一以上の同一円上で仮想的に複数配置された第一仮想コアの総数をＭ１とし、前記第一仮想コアの総数より多い総数で、前記断面視において、前記第一クラッドに仮想的に最密充填され、且つ前記第一クラッドの中心及び該中心の二以上の同一円上で仮想的に複数配置された第二仮想コアの総数をＭ２としたとき、Ｍ１＜Ｎ＜Ｍ２の関係が成り立ち、Ｎが次に示す（１）式を満足することを特徴とする。 In the amplification fiber of the present invention, in the above-described configuration, the total number of the plurality of cores is N, and the first cladding is virtually closest packed in the cross-sectional view, and the center of the first cladding And M 1 is the total number of first virtual cores that are virtually arranged on one or more of the same circles in the center, and the total number greater than the total number of the first virtual cores in the cross-sectional view, virtually the closest packing, and when the total number of the second virtual cores virtually plurality placed on two or more same circle center and said center of said first clad was M 2 in, M 1 < N <holds the relationship of M 2, and satisfies the shown N next (1).

Figure 2018198287
Figure 2018198287

本発明によれば、増幅用ファイバの所要励起光パワーを低減することができる。   According to the present invention, the required pumping light power of the amplification fiber can be reduced.

本発明に係るダブルクラッド８コアエルビウム添加ファイバの断面図である。It is sectional drawing of the double clad 8 core erbium doped fiber which concerns on this invention. 本発明に係るダブルクラッド１０コアエルビウム添加ファイバの断面図である。It is sectional drawing of the double clad 10 core erbium doped fiber which concerns on this invention. 本発明に係るダブルクラッド１２コアエルビウム添加ファイバの断面図である。It is sectional drawing of the double clad 12 core erbium doped fiber which concerns on this invention. 本発明に係るダブルクラッド１４コアエルビウム添加ファイバの断面図である。It is sectional drawing of the double clad 14 core erbium doped fiber which concerns on this invention. 本発明に係るダブルクラッド１６コアエルビウム添加ファイバの断面図である。It is sectional drawing of the double clad 16 core erbium doped fiber which concerns on this invention. 本発明に係るダブルクラッド１８コアエルビウム添加ファイバの断面図である。It is sectional drawing of the double clad 18 core erbium doped fiber which concerns on this invention. 従来のダブルクラッド７コアエルビウム添加ファイバの断面図である。It is sectional drawing of the conventional double clad 7 core erbium addition fiber. 従来のダブルクラッド１９コアエルビウム添加ファイバの断面図である。It is sectional drawing of the conventional double clad 19 core erbium doped fiber. 従来のダブルクラッド１２コアエルビウム添加ファイバの断面図である。It is sectional drawing of the conventional double clad 12 core erbium doped fiber. 従来のダブルクラッド１６コアエルビウム添加ファイバの断面図である。It is sectional drawing of the conventional double clad 16 core erbium addition fiber.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。各実施形態は、可能な限り組み合わせることができる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. Each embodiment can be combined as much as possible.

なお、本明細書及び図面において、同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の説明で用いる図面は模式的なものであり、長さ、幅、及び厚みの寸法及び比率等は実際のものと同一とは限らない。   Note that in this specification and the drawings, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof is omitted. Also, the drawings used in the following description are schematic, and the lengths, widths, thickness dimensions, ratios, and the like are not necessarily the same as the actual ones.

図１から図６は、本発明を適用したダブルクラッドマルチコアエルビウム添加ファイバ（増幅用ファイバ）１１，１２，１３，１４，１５，１６の各々の断面図である。ダブルクラッドマルチコアエルビウム添加ファイバ１１，１２，１３，１４，１５，１６は、複数のコア１と、複数のコア１を全て包含する第１クラッド２と、屈折率が第１クラッド２より低く、且つ第１クラッド２を包含する第２クラッド４と、を備えている。   1 to 6 are cross-sectional views of double clad multi-core erbium-doped fibers (amplification fibers) 11, 12, 13, 14, 15, 16 to which the present invention is applied. The double clad multi-core erbium-doped fibers 11, 12, 13, 14, 15, 16 include a plurality of cores 1, a first clad 2 that includes all of the plurality of cores 1, a refractive index lower than that of the first clad 2, and A second clad 4 including the first clad 2.

複数のコア１は、軸線Ｊ（即ち、ダブルクラッドマルチコアエルビウム添加ファイバ１１，１２，１３，１４，１５，１６の各々の中心軸）に直交する断面視において最密充填されており、複数のコア１のうち最外殻に配置された複数の最外殻コア１Ｒは同一円上にはない。また、複数の最外殻コア１Ｒのうちの少なくとも一つの最外殻コア１Ｆは、ある基点Ｂとの間隔が他の最外殻コア１Ｓよりも長い。言い換えれば、ダブルクラッドマルチコアエルビウム添加ファイバ１１，１２，１３，１４，１５，１６の各々においては、全ての最外殻コア１Ｒとの間隔が等しくなる点は存在しない。   The plurality of cores 1 are close-packed in a cross-sectional view orthogonal to the axis J (that is, the central axis of each of the double-clad multi-core erbium-doped fibers 11, 12, 13, 14, 15, 16). A plurality of outermost cores 1R arranged in the outermost shell among 1 are not on the same circle. In addition, at least one outermost core 1F among the plurality of outermost cores 1R has a longer interval from a certain base point B than the other outermost core 1S. In other words, in each of the double clad multi-core erbium-doped fibers 11, 12, 13, 14, 15, and 16, there is no point at which the distances from all the outermost cores 1R are equal.

第１クラッドの中心Ｃ２は、複数の最外殻コア１Ｒのうち、最も互いに離間している最外殻コア１Ｘと最外殻コア１Ｙの各々との距離が等しくなる位置に配置されている。コア１のピッチが３８．５μｍ、最外殻コア１Ｒの外側と第１クラッド２の外側との最小間隔（クラッド厚）が３０μｍである場合、最外殻コア１Ｘ，１Ｙ同士の距離は、図１のダブルクラッドマルチコアエルビウム添加ファイバ１１では５６．９μｍ、図２のダブルクラッドマルチコアエルビウム添加ファイバ１２では５７．８μｍ、図３のダブルクラッドマルチコアエルビウム添加ファイバ１３では６３．２μｍ、図４のダブルクラッドマルチコアエルビウム添加ファイバ１４では７９．４μｍ、図５のダブルクラッドマルチコアエルビウム添加ファイバ１５では７７．２μｍ、図６のダブルクラッドマルチコアエルビウム添加ファイバ１６では８６．６μｍである。   The center C2 of the first cladding is disposed at a position where the distances between the outermost core 1X and the outermost core 1Y that are farthest apart from each other are equal among the outermost cores 1R. When the pitch of the core 1 is 38.5 μm and the minimum distance (cladding thickness) between the outer side of the outermost core 1R and the outer side of the first cladding 2 is 30 μm, the distance between the outermost cores 1X and 1Y is 1 double-clad multi-core erbium-doped fiber 11 is 56.9 μm, double-clad multi-core erbium-doped fiber 12 in FIG. 2 is 57.8 μm, double-clad multi-core erbium-doped fiber 13 in FIG. 3 is 63.2 μm, double-clad multi-core in FIG. It is 79.4 μm for the erbium-doped fiber 14, 77.2 μm for the double-clad multicore erbium-doped fiber 15 in FIG. 5, and 86.6 μm for the double-clad multicore erbium-doped fiber 16 in FIG. 6.

図１から図６に示す各々のダブルクラッドマルチコアエルビウム添加ファイバ１１，１２，１３，１４，１５，１６を用いたマルチコア光増幅器において必要とされる励起光のパワーを表１に示す。比較のために、同じ総数のコアを有する従来のダブルクラッドマルチコアエルビウム添加ファイバを用いたマルチコア光増幅器において必要とされる励起光のパワーを示す。なお、表２に示した従来のダブルクラッドマルチコアエルビウム添加ファイバとは、最大１９個のコア１を配置可能な図８の断面構造において、外殻に配置されているコア１Ｂ，１Ｃの一部をなくすことによって、コアの総数をダブルクラッドマルチコアエルビウム添加ファイバ１１，１２，１３，１４，１５，１６の各々のコア１の総数（即ち、８，１０，１２，１４，１６，１８）と同一とした断面構造を有するダブルクラッドマルチコアエルビウム添加ファイバである。   Table 1 shows the power of pumping light required in the multi-core optical amplifier using each of the double-clad multi-core erbium-doped fibers 11, 12, 13, 14, 15, and 16 shown in FIGS. For comparison, the power of pumping light required in a multi-core optical amplifier using a conventional double-clad multi-core erbium-doped fiber having the same total number of cores is shown. The conventional double-clad multi-core erbium-doped fiber shown in Table 2 is a part of the cores 1B and 1C arranged in the outer shell in the cross-sectional structure of FIG. 8 in which a maximum of 19 cores 1 can be arranged. By eliminating, the total number of cores is the same as the total number of cores 1 of each of the double-clad multi-core erbium doped fibers 11, 12, 13, 14, 15, 16 (ie, 8, 10, 12, 14, 16, 18). This is a double-clad multi-core erbium-doped fiber having a cross-sectional structure.

Figure 2018198287
Figure 2018198287

Figure 2018198287
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表２に示すように、従来のダブルクラッドマルチコアエルビウム添加ファイバでは、コアの総数８〜１８のいずれにおいても第１クラッド２の直径は等しくなるため、必要とされる励起光のパワーはコアの総数に関係なく同じになる。表１と表２の対比から、コアの総数が８，１０， １２の場合では、本実施形態のダブルクラッドマルチコアエルビウム添加ファイバで必要とされる励起光のパワーは、従来のダブルクラッドマルチコアエルビウム添加ファイバに必要とされる励起光のパワーより低いことがわかる。   As shown in Table 2, in the conventional double-clad multi-core erbium-doped fiber, the diameter of the first clad 2 is the same in any of the total number of cores 8 to 18, so that the required pumping light power is the total number of cores. It will be the same regardless of. From the comparison of Table 1 and Table 2, when the total number of cores is 8, 10, 12, the power of pumping light required for the double-clad multi-core erbium-doped fiber of this embodiment is the conventional double-clad multi-core erbium-doped It can be seen that the pump power is lower than that required for the fiber.

具体的には、本発明を適用したダブルクラッドマルチコアエルビウム添加ファイバのコア１の総数をＮとする。ダブルクラッドマルチコアエルビウム添加ファイバ１１，１２，１３，１４，１５，１６の各々のコアの総数Ｎは、それぞれ８，１０，１２，１４，１６，１８である。ここで、軸線Ｊに直交する断面視において、第一クラッド２に仮想的に最密充填され、且つ第一クラッド２の中心Ｃ２及び中心Ｃ２の一以上の同一円上で仮想的に複数配置された第一仮想コアの総数をＭ１とする。一例として、第一仮想コアは、例えば図７におけるコア１に相当し、Ｍ１＝７である。図７に示す断面構造では、コア１Ａを中心とする一個の同心円上にコア１Ｂが配置されていることになる。 Specifically, N is the total number of cores 1 of the double clad multi-core erbium-doped fiber to which the present invention is applied. The total number N of the cores of each of the double clad multi-core erbium doped fibers 11, 12, 13, 14, 15, 16 is 8, 10, 12, 14, 16, 18 respectively. Here, in a cross-sectional view orthogonal to the axis J, the first cladding 2 is virtually closest packed, and a plurality of the centers C2 and C2 of the first cladding 2 are virtually arranged on one or more identical circles. Let M 1 be the total number of first virtual cores. As an example, the first virtual core corresponds to, for example, the core 1 in FIG. 7 and M 1 = 7. In the cross-sectional structure shown in FIG. 7, the core 1B is arranged on a single concentric circle with the core 1A as the center.

さらに、前述の第一仮想コアの総数Ｍ１より多い総数で、同断面視において、第一クラッド２に仮想的に最密充填され、且つ第一クラッド２の中心Ｃ２及び中心Ｃ２の二以上の同一円上で仮想的に複数配置された第二仮想コアの総数をＭ２とする。一例として、図７に示す断面構造に対し、第二仮想コアは、例えば図８におけるコア１に相当し、Ｍ１＝１９である。図８に示す断面構造では、コア１Ａを中心とし、半径の異なる同心円上の各々にコア１Ｂとコア１Ｃが配置されていることになる。 Furthermore, in many cases the total number than the total number M 1 of the first virtual cores described above, in the cross section, is virtually closest packing in the first cladding 2, and two or more of the center C2 and the center C2 of the first cladding 2 Let M 2 be the total number of second virtual cores virtually arranged on the same circle. As an example, for the cross-sectional structure shown in FIG. 7, the second virtual core corresponds to, for example, the core 1 in FIG. 8, and M 1 = 19. In the cross-sectional structure shown in FIG. 8, the core 1 </ b> B and the core 1 </ b> C are arranged on concentric circles having different radii with the core 1 </ b> A as the center.

前述のように第一仮想コアと第二仮想コアを仮定したとき、上述のコア１の総数Ｎ＝８，１０，１２，１４，１６，１８の場合では、Ｍ１＜Ｎ＜Ｍ２の関係が成り立ち、その中でもコア１の総数Ｎ＝８，１０，１２の場合では、前述の（１）式が成り立つ。即ち、コア１の総数ＮがＭ１＜Ｎ＜Ｍ２の関係を満たし、前述の（１）式を満足する条件下においては、従来のダブルクラッドマルチコアエルビウム添加ファイバに比べて必要とされる励起光のパワーが低減される。 Assuming that the first virtual core and the second virtual core are assumed as described above, in the case where the total number of the cores 1 is N = 8, 10, 12, 14, 16, 18, M 1 <N <M 2 In the case where the total number of the cores 1 is N = 8, 10, 12, among them, the above equation (1) is established. That is, the pumping number required compared to the conventional double-clad multicore erbium-doped fiber is satisfied under the condition that the total number N of the cores 1 satisfies the relationship of M 1 <N <M 2 and satisfies the above-described equation (1). The light power is reduced.

以上説明したように、本実施形態では、上述説明したコアおよび第１クラッドの配置を採用することによって任意の総数のコアを有するダブルクラッドマルチコアエルビウム添加ファイバにおいて励起光を入力する第１クラッドの面積を最小化することができ、必要とされる励起光のパワーを低減することができる。   As described above, in the present embodiment, the area of the first cladding that inputs the pump light in the double-clad multi-core erbium-doped fiber having an arbitrary total number of cores by adopting the arrangement of the core and the first cladding described above. Can be minimized, and the power of the pumping light required can be reduced.

また、本実施形態では、Ｍ１＜Ｎ＜Ｍ２の関係を満たし、前述の（１）式を満足する条件下において、従来のダブルクラッドマルチコアエルビウム添加ファイバに比べて励起光パワーを低減することができる。 In the present embodiment, the pumping light power is reduced as compared with the conventional double-clad multi-core erbium-doped fiber under the condition that satisfies the relationship of M 1 <N <M 2 and satisfies the above-described formula (1). Can do.

以上説明した態様は、本発明の一態様を示したものであって、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の構成を備え、目的及び効果を達成することができる範囲内での変形や改良が、本発明の内容に含まれている。また、本発明を実施する際における具体的な構造及び形状等は、本発明の目的及び効果を達成できる範囲内において、他の構造や形状等としても問題はない。本発明は前記した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形や改良は、本発明に含まれるものである。   The aspect described above shows one aspect of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and has the configuration of the present invention to achieve the objects and effects. The deformation | transformation and improvement in the possible range are contained in the content of this invention. Further, the specific structure, shape, and the like in carrying out the present invention are not problematic as other structures, shapes, and the like as long as the objects and effects of the present invention can be achieved. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications and improvements within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.

１…コア
１Ｆ，１Ｒ，１Ｓ，１Ｘ，１Ｙ…最外殻コア
２…第１クラッド
４…第２クラッド
１１，１２，１３，１４，１５，１６…ダブルクラッドマルチコアエルビウム添加ファイバ（増幅用ファイバ） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Core 1F, 1R, 1S, 1X, 1Y ... Outermost core 2 ... 1st clad 4 ... 2nd clad 11, 12, 13, 14, 15, 16 ... Double clad multi-core erbium doped fiber (amplification fiber)

Claims (2)

軸線に直交する断面視において最密充填された複数のコアと、
前記複数のコアを全て包含する第１クラッドと、
屈折率が前記第１クラッドより低く、かつ前記第１クラッドを包含する第２クラッドと、
を備え、
前記複数のコアのうち最外殻に配置された複数の最外殻コアのうちの少なくとも一つの最外殻コアは前記断面視において基点との間隔が他の最外殻コアよりも長く、
前記第１クラッドの中心は、前記複数の最外殻コアのうち、前記断面視において最も互いに離間している最外殻コアとの距離が等しくなる位置に配置されていることを特徴とする増幅用ファイバ。 A plurality of cores that are closely packed in a cross-sectional view orthogonal to the axis;
A first clad including all of the plurality of cores;
A second cladding having a refractive index lower than that of the first cladding and including the first cladding;
With
At least one outermost core of the plurality of outermost cores arranged in the outermost shell among the plurality of cores has a longer interval from the base point in the cross-sectional view than other outermost cores,
The center of the first clad is disposed at a position where the distances between the plurality of outermost cores and the outermost cores farthest apart from each other in the sectional view are equal. Fiber. 前記複数のコアの総数をＮとし、
前記断面視において、前記第一クラッドに仮想的に最密充填され、且つ前記第一クラッドの中心及び該中心の一以上の同一円上で仮想的に複数配置された第一仮想コアの総数をＭ１とし、
前記第一仮想コアの総数より多い総数で、前記断面視において、前記第一クラッドに仮想的に最密充填され、且つ前記第一クラッドの中心及び該中心の二以上の同一円上で仮想的に複数配置された第二仮想コアの総数をＭ２としたとき、
Ｍ１＜Ｎ＜Ｍ２の関係が成り立ち、
Ｎが次に示す（１）式を満足することを特徴とする請求項１に記載の増幅用ファイバ。
Figure 2018198287
 The total number of the plurality of cores is N,
In the cross-sectional view, the total number of first virtual cores that are virtually densely packed in the first clad and that are virtually arranged on the center of the first clad and at least one same circle at the center. M 1
The total number of the first virtual cores is larger than the total number of the first virtual cores, and the first cladding is virtually closest packed in the cross-sectional view, and is virtually on the center of the first cladding and two or more identical circles of the center. when the total number of the second virtual cores plurality placed was M 2, the
The relationship of M 1 <N <M 2 holds,
2. The amplification fiber according to claim 1, wherein N satisfies the following expression (1).
Figure 2018198287
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