JP6138877B2 - Amplifying optical fiber and optical fiber amplifier using the same - Google Patents

Description

本発明は、光通信に用いられる増幅用光ファイバ及びそれを用いた光ファイバ増幅器に関し、ＬＰ_０１モードの光の利得とＬＰ_１１モードの光の利得との差を抑制する場合に好適なものである。 The present invention relates to an amplification optical fiber used for optical communication and an optical fiber amplifier using the same, and is suitable for suppressing the difference between the gain of LP ₀₁ mode light and the gain of LP ₁₁ mode light. is there.

光通信では、光ファイバを伝搬する光に信号を重畳させて通信を行う。このような光通信で１つのコアで伝送する情報量を多くするため、信号光におけるＬＰ_０１モード（基本モード）の光に情報を重畳させると共に、ＬＰ_１１モードの光に情報を重畳させて情報通信を行うフューモード通信が知られている。従って、光ファイバ増幅器を用いて光ファイバを伝搬する信号光を増幅する場合、ＬＰ_０１モードの光とＬＰ_０２モードの光の双方を増幅する必要がある。 In optical communication, communication is performed by superimposing a signal on light propagating through an optical fiber. In order to increase the amount of information transmitted by one core in such optical communication, information is superimposed on the LP ₀₁ mode (basic mode) light in the signal light and information is superimposed on the LP ₁₁ mode light. Fu-mode communication for performing communication is known. Therefore, when amplifying signal light propagating through an optical fiber using an optical fiber amplifier, it is necessary to amplify both LP ₀₁ mode light and LP ₀₂ mode light.

下記非特許文献１には、このような増幅用光ファイバが記載されている。下記非特許文献１に記載の増幅用光ファイバは、コアの屈折率がステップ型、すなわちコア内の屈折率が径方向で一定とされる。また、コアにはエルビウムが添加されており、エルビウムの濃度はコア内で一定とされている。しかし、このような増幅用光ファイバを用いて光を増幅する場合、ＬＰ_０１モードの光の利得とＬＰ_１１モードの光の利得とで差が生じる傾向がある。 Non-Patent Document 1 below describes such an amplification optical fiber. In the optical fiber for amplification described in Non-Patent Document 1 below, the refractive index of the core is a step type, that is, the refractive index in the core is constant in the radial direction. In addition, erbium is added to the core, and the concentration of erbium is constant in the core. However, when amplifying light using such an amplification optical fiber, there is a tendency that a difference occurs between the gain of the LP ₀₁ mode light and the gain of the LP ₁₁ mode light.

そこで、下記非特許文献２には、このような利得差を抑制することを目的とする増幅用光ファイバが記載されている。下記非特許文献２に記載の増幅用光ファイバは、コアの屈折率分布が非特許文献１の増幅用光ファイバと同様とされるが、エルビウムはコアの中心軸を含む中心側領域で非添加とされ、当該中心側領域を囲む外周側領域にエルビウムが添加されている。こうして、エルビウムが添加されている領域を伝搬するＬＰ_０１モードの光のパワーとＬＰ_１１モードの光のパワーとを揃えて、ＬＰ_０１モードの光の利得とＬＰ_１１モードの光の利得とを揃える。 Therefore, the following Non-Patent Document 2 describes an amplification optical fiber for the purpose of suppressing such a gain difference. The amplification optical fiber described in Non-Patent Document 2 has a core refractive index distribution similar to that of the amplification optical fiber of Non-Patent Document 1, but erbium is not added in the central region including the central axis of the core. And erbium is added to the outer peripheral side region surrounding the central side region. Thus, the LP ₀₁ mode light power propagating in the erbium-doped region and the LP ₁₁ mode light power are aligned, and the LP ₀₁ mode light gain and the LP ₁₁ mode light gain are aligned. .

Ｙ． Ｙｕｎｇ ｅｔ ａｌ．， “Ｆｉｒｓｔ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｕｌｔｉｍｏｄｅ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ ｆｏｒ ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ，” Ｐｒｏｃ． ＥＣＯＣ‘１１， Ｔｈ．１３．Ｋ４ （２０１１）Y. Yung et al. , “First demonstration of multimode amplifier for spatial division multiplexed transmission systems,” Proc. ECOC '11, Th. 13. K4 (2011) Ｇ． Ｌｅ Ｃｏｃｑ ｅｔ ａｌ．， “Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｅｗ−ｍｏｄｅ ＥＤＦＡ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｆｏｕｒ ｍｏｄｅ ｇｒｏｕｐｓ ｆｏｒ ｍｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ，” Ｏｐｔ． Ｅｘｐｒｅｓｓ ２０， ２７０５１−２７０６１ （２０１２）G. Le Cocq et al. , “Modeling and charac- terization of fare-mode EDFA supporting four-mode division for multiplexing,” Opt. Express 20, 27051-27061 (2012)

しかし、上記非特許文献２に記載の増幅用光ファイバであっても、ＬＰ_０１モードの光とＬＰ_１１モードの光とで利得が変わる場合がある。この様にそれぞれのモードの光で利得が異なることは、エルビウムが添加されている領域において、エルビウムの励起度が一定ではないことが原因となっている。エルビウムを励起する励起光は、増幅用光ファイバにおいて多数モードの光としてコアを伝搬する。このため、コアにおけるエルビウムが添加されている領域において、励起光のパワーは一定に分布しない。従って、エルビウムが添加されている領域において、エルビウムの反転分布は一定では無い。このように励起状態とされたエルビウムの分布が偏在することで、エルビウムが添加された領域を伝搬する信号光のＬＰ_０１モードの光のパワーとＬＰ_１１モードの光のパワーとが同じであっても、上記のようにＬＰ_０１モードの光とＬＰ_１１モードの光とで利得が変わるのである。 However, even with the amplification optical fiber described in Non-Patent Document 2, the gain may vary between the LP ₀₁ mode light and the LP ₁₁ mode light. The difference in gain between the light beams in each mode is caused by the fact that the degree of excitation of erbium is not constant in the region where erbium is added. Excitation light for exciting erbium propagates through the core as multimode light in the amplification optical fiber. For this reason, in the area | region where the erbium in a core is added, the power of excitation light is not distributed uniformly. Therefore, the erbium inversion distribution is not constant in the region where erbium is added. Since the distribution of the erbium in the excited state is unevenly distributed, the power of the LP ₀₁ mode light of the signal light propagating through the region to which erbium is added is the same as the power of the LP ₁₁ mode light. However, the gain changes between the LP ₀₁ mode light and the LP ₁₁ mode light as described above.

したがって、増幅用光ファイバを伝搬する励起光のそれぞれのモードの光のパワーを調整する、すなわち励起光におけるそれぞれのモードの励振比を調整することが重要となる。しかし、励振比を調整するには複雑な光学系が必要であることが知られており、モードの数が多いとより複雑な光学系が必要となる。このため、励起光のモードの数を減らして、信号光のＬＰ_０１モードの光の利得とＬＰ_１１モードの光の利得との差を容易に抑制したいという要請がある。 Therefore, it is important to adjust the power of each mode of the pumping light propagating through the amplification optical fiber, that is, to adjust the excitation ratio of each mode in the pumping light. However, it is known that a complex optical system is required to adjust the excitation ratio, and a more complex optical system is required when the number of modes is large. Therefore, there is a demand for reducing the number of modes of the pumping light and easily suppressing the difference between the gain of the LP ₀₁ mode light of the signal light and the gain of the LP ₁₁ mode light.

そこで、本発明は、ＬＰ_０１モードの光の利得とＬＰ_１１モードの光の利得との差を容易に抑制することができる増幅用光ファイバ及びそれを用いた光ファイバ増幅器を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an amplifying optical fiber that can easily suppress the difference between the gain of the LP ₀₁ mode light and the gain of the LP ₁₁ mode light, and an optical fiber amplifier using the same. And

上記課題を解決するため、本発明は、内側コアと、前記内側コアの外周面を囲む外側コアとを有するコアを備える増幅用光ファイバであり、以下を特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is an optical fiber for amplification comprising a core having an inner core and an outer core surrounding the outer peripheral surface of the inner core, and is characterized by the following.

すなわち、前記内側コアのクラッドに対する比屈折率差は、前記外側コアの前記クラッドに対する比屈折率差よりも小さく、前記外側コアの全体にエルビウムが添加され、ＬＰ_１１モードの光の理論カットオフ波長は１５６５ｎｍ以上とされ、ＬＰ_２１モードの光の理論カットオフ波長が１５３０ｎｍ以下とされ、ＬＰ_０２モードの光の理論カットオフ波長が９８０ｎｍ以下とされる。 That is, the relative refractive index difference of the inner core with respect to the cladding is smaller than the relative refractive index difference of the outer core with respect to the cladding, and erbium is added to the entire outer core, so that the theoretical cutoff wavelength of LP ₁₁ mode light is obtained. Is 1565 nm or more, the theoretical cutoff wavelength of LP ₂₁ mode light is 1530 nm or less, and the theoretical cutoff wavelength of LP ₀₂ mode light is 980 nm or less.

以上を特徴とする本発明の増幅用光ファイバによれば、波長１５３０ｎｍから１５６５ｎｍにおける帯域、すなわちＣバンド帯において、ＬＰ_０１モードの光及びＬＰ_１１モードの光を増幅することができる。従って、本増幅用光ファイバは信号光がＣバンド帯であるフューモード通信用の光ファイバ増幅器に用いることができる。 According to the amplification optical fiber of the present invention having the above characteristics, LP ₀₁ mode light and LP ₁₁ mode light can be amplified in a band in a wavelength range of 1530 nm to 1565 nm, that is, a C band band. Therefore, this amplification optical fiber can be used for an optical fiber amplifier for fu mode communication in which signal light is in the C band.

また、内側コアのクラッドに対する比屈折率差が外側コアのクラッドに対する比屈折率差よりも小さいため、ＬＰ_０１モードの光のパワーを外側コアよりに偏在させることができる。しかも、外側コアにエルビウムが添加されているため、コアを信号光が伝搬する場合に、コアのエルビウムが添加されている領域を伝搬するＬＰ_０１モードの光のパワーとＬＰ_１１モードの光のパワーの差を小さくすることができる。また、ＬＰ_０２モードの理論カットオフ波長が９８０ｎｍ以下であるため、エルビウムを励起する励起光がコアを伝搬する場合に、当該励起光のモードをＬＰ_０１モード、ＬＰ_１１モード、ＬＰ_２１モード及びＬＰ_３１モードに限定することができる。上記非特許文献２の励起光のモードは６モード存在することと比べると、励起光のモード数を少なくすることができる。従って、信号光におけるＬＰ_０１モードの光の利得とＬＰ_１１モードの光の利得とが等しくなるように、上記４つのモードの光の励振比を制御すれば良い。従って、本発明の増幅用光ファイバによれば、ＬＰ_０１モードの光の利得とＬＰ_１１モードの光の利得との差を容易に抑制することができる。 Further, since the relative refractive index difference with respect to the clad of the inner core is smaller than the relative refractive index difference with respect to the clad of the outer core, the power of the LP ₀₁ mode light can be unevenly distributed from the outer core. Moreover, since erbium is added to the outer core, when signal light propagates through the core, the power of the LP ₀₁ mode light and the power of the LP ₁₁ mode light propagating through the core erbium-doped region. Can be reduced. Further, since the theoretical cutoff wavelength of the LP ₀₂ mode is 980 nm or less, when the excitation light that excites erbium propagates through the core, the modes of the excitation light are changed to the LP ₀₁ mode, the LP ₁₁ mode, the LP ₂₁ mode, and the LP ₂₁ mode. It can be limited to ₃₁ modes. The number of modes of the excitation light can be reduced as compared with the existence of 6 modes of the excitation light in Non-Patent Document 2. Therefore, the excitation ratios of the light in the four modes may be controlled so that the gain of the LP ₀₁ mode light and the gain of the LP ₁₁ mode light in the signal light are equal. Therefore, according to the amplification optical fiber of the present invention, the difference between the gain of the LP ₀₁ mode light and the gain of the LP ₁₁ mode light can be easily suppressed.

また、前記内側コアの直径をＤ_１とし、前記外側コアの外径をＤ_２とする場合にＤ_１／Ｄ_２が０．５以上とされ、前記内側コアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ_nciとし、前記外側コアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ_ncoとする場合に、Δ_nci／Δ_ncoが０．１以下とされることが好ましい。 Further, when the inner core diameter is D ₁ and the outer core outer diameter is D ₂ , D ₁ / D ₂ is 0.5 or more, and the relative refractive index difference between the inner core and the clad is delta and _nci, the relative refractive index difference with respect to the cladding of the outer core in the case of a Δ _nco, Δ _nci / Δ _nco is preferred to be 0.1 or less.

コアがこのように構成されることで、適宜ＬＰ_２1モードの光のカットオフ波長が所定の範囲において、外側コアを伝搬するＬＰ_０１モードの光のパワーとＬＰ_１１モードの光のパワーとを概ね揃えることができる。また、ＬＰ_０２モードの光の理論カットオフ波長をより適切に９８０ｎｍ以下とすることができる。なお、内側コア、外側コアの定義よりＤ_１／Ｄ_２が１より小さいことは自明である。 By configuring the core in this way, the power of the LP ₀₁ mode propagating through the outer core and the power of the LP ₁₁ mode light are generally set within a predetermined range of the LP ₂₁ mode light cutoff wavelength. Can be aligned. In addition, the theoretical cutoff wavelength of the LP ₀₂ mode light can be more appropriately set to 980 nm or less. It is obvious that D ₁ / D ₂ is smaller than 1 from the definition of the inner core and the outer core.

この場合、Ｄ_１／Ｄ_２が０．６以上とされることがより好ましい。 In this _case, it is more preferred that D 1 / _{D 2} is 0.6 or more.

Ｄ_１／Ｄ_２が０．６以上とされることで、外側コアを伝搬するＬＰ_０１モードの光のパワーとＬＰ_１１モードの光のパワーの差を略ゼロとすることができる。 By setting D ₁ / D _{2 to} be 0.6 or more, the difference between the power of the LP ₀₁ mode light propagating through the outer core and the power of the LP ₁₁ mode light can be made substantially zero.

またこれらの場合、Ｄ_１／Ｄ_２が０．８以下とされることが好ましい。 In these cases, it is preferable that D ₁ / D ₂ is 0.8 or less.

Ｄ_１／Ｄ_２が０．８より大きな領域では、信号光のＬＰ_０１モードの光のうち外側コアを伝搬するパワーの総和と、信号光のＬＰ_１１モードの光のうち外側コアを伝搬するパワーの総和との差は、０．８以下と比べて大きく変化することが無い。一方、Ｄ_１／Ｄ_２が０．８以下であれば、信号光におけるＬＰ_０１モードの光の利得とＬＰ_１１モードの光の利得が低減することを抑制することができる。 In a region where D ₁ / D ₂ is larger than 0.8, the total power propagating through the outer core of the LP ₀₁ mode light of the signal light and the power propagating through the outer core of the LP ₁₁ mode light of the signal light The difference from the sum of the values does not change greatly compared to 0.8 or less. On the other hand, if D ₁ / D ₂ is 0.8 or less, it is possible to suppress a decrease in the gain of the LP ₀₁ mode light and the gain of the LP ₁₁ mode light in the signal light.

またこれらの場合に、Δ_nci／Δ_ncoが０以上とされることが好ましい。 In these cases, Δ _nci / Δ _nco is preferably 0 or more.

ＬＰ_２１モードの光の理論カットオフ波長が１４３０ｎｍ以上とされることが好ましく、当該カットオフ波長が１４５０ｎｍ以上とされることがより好ましい。 The theoretical cutoff wavelength of LP ₂₁ mode light is preferably 1430 nm or more, and more preferably, the cutoff wavelength is 1450 nm or more.

また、本発明の光ファイバ増幅器は、上記に記載のいずれかの増幅用光ファイバと、前記コアに入射する波長９８０ｎｍ帯の励起光を出射する励起光源と、を備えることを特徴とするものである。   An optical fiber amplifier according to the present invention includes any one of the above-described amplification optical fibers and a pumping light source that emits pumping light having a wavelength of 980 nm that is incident on the core. is there.

この光ファイバ増幅器は、Ｃバンド帯において、ＬＰ_０１モードの光の利得とＬＰ_１１モードの光の利得との差を抑えることができる。従って、Ｃバンド帯でのフューモード通信をより適切に行うことができる。 This optical fiber amplifier can suppress the difference between the gain of the LP ₀₁ mode light and the gain of the LP ₁₁ mode light in the C-band. Therefore, the fuse mode communication in the C band can be performed more appropriately.

以上のように、本発明によれば、ＬＰ_０１モードの光の利得とＬＰ_１１モードの光の利得との差を容易に抑制することができる増幅用光ファイバ及びそれを用いた光ファイバ増幅器が提供される。 As described above, according to the present invention, there is provided an amplification optical fiber that can easily suppress the difference between the gain of LP ₀₁ mode light and the gain of LP ₁₁ mode light, and an optical fiber amplifier using the same. Provided.

本発明の実施形態に係る増幅用光ファイバの長手方向に垂直な断面の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of a cross section perpendicular | vertical to the longitudinal direction of the optical fiber for amplification which concerns on embodiment of this invention. 図１の光ファイバの比屈折率差、エルビウムの濃度分布、光のパワー分布の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the relative refractive index difference of the optical fiber of FIG. 1, the concentration distribution of erbium, and the power distribution of light. 内側コアの直径と外側コアの外径との比と、外側コアを伝搬するＬＰ_０１モードの光のパワー及びＬＰ_１１モードの光のパワーとの関係を示す図である。The ratio of the outer diameter of the diameter and the outer core of the inner core is a diagram showing the relationship between the LP ₀₁ mode of the power and LP ₁₁ mode optical power of light propagating through the outer core. 内側コアのクラッドに対する比屈折率差と外側コアのクラッドに対する比屈折率差との比と、外側コアを伝搬するＬＰ_０１モードの光のパワー及びＬＰ_１１モードの光のパワーとの関係を示す図である。The figure which shows the relationship between the ratio of the relative refractive index difference with respect to the clad of the inner core and the relative refractive index difference with respect to the clad of the outer core, and the power of the LP ₀₁ mode light propagating through the outer core and the power of the LP ₁₁ mode light. It is. 外側コアのクラッドに対する比屈折率差と外側コアを伝搬するＬＰ_０１モードの光のパワー及びＬＰ_１１モードの光のパワーとの関係を示す図である。Is a diagram showing the relationship between the LP ₀₁ mode of the power and LP ₁₁ modes of light power of the light propagating the relative refractive index difference and the outer core with respect to the cladding of the outer core. 波長１５５０ｎｍの光が伝搬するモードと、内側コアの半径及び外側コアの外周の半径との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the mode which the light of wavelength 1550nm propagates, the radius of an inner core, and the outer periphery radius of an outer core. 図６の各点Ａ〜ＯにおけるＬＰ_０１モードの光とＬＰ_１１モードの光とのモード間利得差を示す図である。It illustrates a mode between gain differential between _{LP 01} mode of light and _{LP 11} mode of light at each point A~O in FIG. 外側コアを伝搬するＬＰ_０１モードの光のパワー及びＬＰ_１１モードの光のパワーの差と、ＬＰ_０１モードの光とＬＰ_１１モードの光とのモード間利得差との関係を示す図である。The difference between the LP ₀₁ mode optical power and LP ₁₁ modes of the power of light propagating in the outer core is a diagram showing the relationship between the inter-mode gain difference between the LP ₀₁ mode of light and LP ₁₁ mode of light. 外側コアを伝搬するＬＰ_０１モードの光のパワー及びＬＰ_１１モードの光のパワーの比と、ＬＰ_０１モードの光とＬＰ_１１モードの光とのモード間利得差との関係を示す図である。The ratio of LP ₀₁ mode optical power and LP ₁₁ modes of the power of light propagating in the outer core is a diagram showing the relationship between the inter-mode gain difference between the LP ₀₁ mode of light and LP ₁₁ mode of light. ＬＰ_０１モードの光のパワーとＬＰ_１１モードの光のパワーとの差と、ＬＰ_２１モードの光のカットオフ波長との関係を示す図である。And the difference between the LP ₀₁ mode optical power and LP ₁₁ mode of light power of a diagram showing the relationship between the light cut-off wavelength of the LP ₂₁ mode. 内側コアの直径と外側コアの外径との比と、カットオフ波長との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the ratio of the diameter of an inner core and the outer diameter of an outer core, and a cutoff wavelength. 内側コアのクラッドに対する比屈折率差と外側コアのクラッドに対する比屈折率差との比と、カットオフ波長との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the ratio of the relative refractive index difference with respect to the clad of the inner core and the relative refractive index difference with respect to the clad of the outer core, and the cutoff wavelength. 本発明の本実施形態に係る光ファイバ増幅器を示す図である。It is a figure which shows the optical fiber amplifier which concerns on this embodiment of this invention.

以下、本発明に係る増幅用光ファイバ、及び、それを用いた光ファイバ増幅器の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、理解の容易のため、それぞれの図のスケールと、以下の説明に記載のスケールとが異なる場合がある。   Preferred embodiments of an amplification optical fiber and an optical fiber amplifier using the same according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. For ease of understanding, the scale of each figure may be different from the scale described in the following description.

＜増幅用光ファイバについての説明＞
図１は、本発明の実施形態に係る増幅用光ファイバの長手方向に垂直な断面の様子を示す図である。図１に示すように増幅用光ファイバ１０は、コア１１と、コア１１の外周面を隙間なく囲むクラッド１２と、クラッド１２を被覆する被覆層１４とを主な構成として備える。コア１１の直径は、例えば１０μｍとされる。また、クラッド１２の外径は例えば１２５μｍとされる。 <Description of optical fiber for amplification>
FIG. 1 is a diagram showing a state of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of an amplification optical fiber according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the amplification optical fiber 10 includes a core 11, a clad 12 that surrounds the outer peripheral surface of the core 11 without a gap, and a coating layer 14 that covers the clad 12. The diameter of the core 11 is, for example, 10 μm. Further, the outer diameter of the clad 12 is, for example, 125 μm.

また、本実施形態の増幅用光ファイバ１０は、Ｃバンド帯において、ＬＰ_０１モードの光及びＬＰ_０２モードの光を伝搬するフューモードファイバとされる。つまり、増幅用光ファイバ１０は、ＬＰ_１１モードの光の理論カットオフ波長は１５６５ｎｍ以上とされ、ＬＰ_２１モードの光の理論カットオフ波長が１５３０ｎｍ以下とされる。 The amplification optical fiber 10 of the present embodiment is a fu-mode fiber that propagates LP ₀₁ mode light and LP ₀₂ mode light in the C-band. That is, in the amplification optical fiber 10, the theoretical cutoff wavelength of the LP ₁₁ mode light is 1565 nm or more, and the theoretical cutoff wavelength of the LP ₂₁ mode light is 1530 nm or less.

図２は、図１の増幅用光ファイバ１０のコア１１とその周囲における様子を示した図である。具体的には、図２（Ａ）は図１の点線で示される領域でのコア１１とクラッド１２とを示し、図２（Ｂ）は図２（Ａ）に示す領域での屈折率分布を示し、図２（Ｃ）はコアに添加されるエルビウムの濃度分布を示し、図２（Ｄ）はコア１１を伝搬するＬＰ_０１モードの光とＬＰ_０２モードの光のパワー分布を示す。 FIG. 2 is a diagram illustrating the state of the core 11 of the amplification optical fiber 10 of FIG. 1 and the surroundings thereof. Specifically, FIG. 2A shows the core 11 and the clad 12 in the region indicated by the dotted line in FIG. 1, and FIG. 2B shows the refractive index distribution in the region shown in FIG. 2 (C) shows the concentration distribution of erbium added to the core, and FIG. 2 (D) shows the power distribution of the LP ₀₁ mode light and the LP ₀₂ mode light propagating through the core 11.

図２（Ａ）に示すように、コア１１は、中心軸を含む内側コア１１ｉと、内側コア１１ｉの外周面を隙間なく囲む外側コア１１ｏとからなる。   As shown in FIG. 2A, the core 11 includes an inner core 11i including a central axis and an outer core 11o surrounding the outer peripheral surface of the inner core 11i without a gap.

また、図２（Ｂ）に示すように、内側コア１１ｉの屈折率は外側コア１１ｏの屈折率よりも低くされている。本実施形態では、内側コア１１ｉの屈折率がクラッド１２の屈折率と同等とされている。外側コア１１ｏのクラッド１２に対する比屈折率差は、例えば１％とされる。このような屈折率分布を有するため、例えば、外側コア１１ｏはゲルマニウム（Ｇｅ）等の屈折率を高くするドーパントが添加された石英から成り、内側コア１１ｉ及びクラッド１２は何らドーパントが添加されない石英から成る。なお、外側コア１１ｏが何らドーパントが添加されない石英から成る場合には、内側コア１１ｉ及びクラッド１２はフッ素等の屈折率を低くするドーパントが添加された石英から成る。   Further, as shown in FIG. 2B, the refractive index of the inner core 11i is lower than the refractive index of the outer core 11o. In the present embodiment, the refractive index of the inner core 11 i is equal to the refractive index of the cladding 12. The relative refractive index difference between the outer core 11o and the clad 12 is, for example, 1%. Because of having such a refractive index distribution, for example, the outer core 11o is made of quartz to which a dopant that increases the refractive index, such as germanium (Ge), is added, and the inner core 11i and the cladding 12 are made of quartz to which no dopant is added. Become. When the outer core 11o is made of quartz to which no dopant is added, the inner core 11i and the clad 12 are made of quartz to which a dopant that lowers the refractive index such as fluorine is added.

また、図２（Ｃ）に示すように、外側コア１１ｏにはエルビウムが添加されている。本実施形態では、外側コア１１ｏの全体にエルビウムが添加されており、内側コア１１ｉにはエルビウムが非添加とされている。   Further, as shown in FIG. 2C, erbium is added to the outer core 11o. In this embodiment, erbium is added to the entire outer core 11o, and erbium is not added to the inner core 11i.

この増幅用光ファイバ１０は、Ｃバンド帯において、ＬＰ_０１モード及びＬＰ_１１モードのフューモードで光を伝搬する。コア１１の屈折率が径方向に一定である場合には、ＬＰ_０１モードの光のパワーのピークは本来コアの中心に位置する。しかし、本実施形態の増幅用光ファイバ１０のコア１１は、図２（Ｂ）のような屈折率分布を有するため、コアを伝搬する光は外周側にずれる。従って、図２（Ｄ）に示すように、ＬＰ_０１モードの光も外周側にずれ、当該光のパワーのピークは中心から外周側にずれて位置する。また、ＬＰ_１１モードの光も外周側にずれる。そして、本実施形態では、コア１１を伝搬するＣバンド帯の光のうち、ＬＰ_０１モードの光のうち外側コア１１ｏを伝搬するパワーの総和と、ＬＰ_１１モードの光のうち外側コア１１ｏを伝搬するパワーの総和とが概ね等しくされている。 The amplification optical fiber 10 propagates light in the LP ₀₁ mode and the LP ₁₁ mode in the C band. When the refractive index of the core 11 is constant in the radial direction, the power peak of the LP ₀₁ mode light is originally located at the center of the core. However, since the core 11 of the amplification optical fiber 10 of this embodiment has a refractive index distribution as shown in FIG. 2B, the light propagating through the core is shifted to the outer peripheral side. Therefore, as shown in FIG. 2D, the LP ₀₁ mode light is also shifted to the outer peripheral side, and the power peak of the light is shifted from the center to the outer peripheral side. Further, the LP ₁₁ mode light is also shifted to the outer peripheral side. In the present embodiment, among the C-band light propagating through the core 11, the total power propagating through the outer core 11o out of the LP ₀₁ mode light and the outer core 11o out of the LP ₁₁ mode light are propagated. The sum of the power to be performed is almost equal.

次に、このように外側コア１１ｏにおいて、ＬＰ_０１モードの光のパワーの総和とＬＰ_１１モードの光のパワーの総和とが概ね等しくされる構成について説明する。 Next, in the outer core 11o, a configuration in which the total power of the LP ₀₁ mode light and the total power of the LP ₁₁ mode light are approximately equal will be described.

図３は、内側コア１１ｉの直径Ｄ_１と外側コア１１ｏの外径（コア１１の直径）Ｄ_２との比と、外側コア１１ｏを伝搬するＬＰ_０１モードの光のパワー及びＬＰ_１１モードの光のパワーとの関係を示す図である。図３では、ＬＰ_０１モードの光のうち外側コア１１ｏを伝搬するパワーの総和をΓ_０１で示しており、ＬＰ_１１モードの光のうち外側コア１１ｏを伝搬するパワーの総和をΓ_１１で示している。また、Γ_０１とΓ_１１の差をΔΓで示している。縦軸は、これら、Γ_０１、Γ_１１、ΔΓの大きさを示しており、横軸は、内側コア１１ｉの直径Ｄ_１と外側コア１１ｏの外径Ｄ_２との比Ｄ_１／Ｄ_２を示している。なお、図３では、ＬＰ_２１モードの光のカットオフ波長を１４５０ｎｍとして、外側コア１１ｏのクラッド１２に対する比屈折率差を１％とし、内側コア１１ｉの屈折率をクラッドと同等とする条件において、Ｄ_２を定めている。図３に示すように、Ｄ_１／Ｄ_２が０．５以上において、Γ_０１とΓ_１１との大きさに概ね差が無く、ΔΓの絶対値が０．０１以下となっている。また、Ｄ_１／Ｄ_２が０．６以上では、Γ_０１とΓ_１１との大きさの差ΔΓが略ゼロとなっている。なお、Γ_０１及びΓ_１１が小さくなりすぎることで、ＬＰ_０１モードの光の利得及びＬＰ_１１モードの光の利得が小さくなり過ぎぬように、Ｄ_１／Ｄ_２の上限は０．８とされることが好ましい。なお、図３ではコア１１を伝搬する光の波長を１５５０ｎｍとしているが、図３のようになる傾向は、他の波長でも概ね変わらない。また、上記のようにＬＰ_２１モードの光のカットオフ波長を１４５０ｎｍとしているため、少なくともＬＰ_２１モードの光のカットオフ波長が１４５０ｎｍでは、Ｄ_１／Ｄ_２の上記傾向が言える。ただし、後述のようにＬＰ_２１モードの光のカットオフ波長が図３から２０ｎｍ程度変化しても、図３と傾向が然程変わらない。従って、ＬＰ_２１モードの光のカットオフ波長が１４３０ｎｍであれば、図３と傾向は然程変わらない。 3, the ratio of _{D 2} (diameter of the core 11) the inner core 11i diameter _{D 1} and the outer diameter of the outer core 11o, the _{LP 01} mode of light propagating in the outer core 11o power and _{LP 11} mode optical It is a figure which shows the relationship with the power of. In FIG. 3, the total power propagating through the outer core 11 o among the LP ₀₁ mode light is denoted by Γ ₀₁ , and the total power propagating through the outer core ₁₁ o among the LP ₁₁ mode light is denoted by Γ _11. Yes. The difference between Γ ₀₁ and Γ ₁₁ is indicated by ΔΓ. The vertical axis indicates the magnitudes of Γ ₀₁ , Γ ₁₁ , and ΔΓ, and the horizontal axis indicates the ratio D ₁ / D ₂ between the diameter D ₁ of the inner core 11 i and the outer diameter D ₂ of the outer core 11 o. Show. In FIG. 3, the LP ₂₁ mode light has a cutoff wavelength of 1450 nm, the relative refractive index difference with respect to the cladding 12 of the outer core 11o is 1%, and the refractive index of the inner core 11i is equivalent to that of the cladding. It defines a D _2. As shown in FIG. 3, when D ₁ / D ₂ is 0.5 or more, there is almost no difference in magnitude between Γ ₀₁ and Γ _11, and the absolute value of ΔΓ is 0.01 or less. Further, when D ₁ / D ₂ is 0.6 or more, the difference ΔΓ in magnitude between Γ ₀₁ and Γ ₁₁ is substantially zero. In addition, the upper limit of D ₁ / D ₂ is set to 0.8 so that the gain of the LP ₀₁ mode light and the gain of the LP ₁₁ mode light do not become too small because Γ ₀₁ and Γ ₁₁ become too small. It is preferable. In FIG. 3, the wavelength of light propagating through the core 11 is 1550 nm. However, the tendency as shown in FIG. Furthermore, since the cutoff wavelength of the light _{LP 21} mode as described above and 1450 nm, the cutoff wavelength of the light of at least _{LP 21} mode is 1450 _nm, the above trend of D 1 / _{D 2} can be said. However, even if the cutoff wavelength of the LP ₂₁ mode light is changed by about 20 nm from FIG. 3 as will be described later, the tendency is not so different from FIG. Therefore, if the cut-off wavelength of the LP ₂₁ mode light is 1430 nm, the tendency is not so different from FIG.

次に、Ｄ_１／Ｄ_２が０．５である場合において、内側コア１１ｉのクラッド１２に対する比屈折率差Δ_nciと外側コア１１ｏのクラッド１２に対する比屈折率差Δ_ncoとの比Δ_nci／Δ_ncoを変化させる。図４は、当該比Δ_nci／Δ_ncoと、外側コア１１ｏを伝搬するＬＰ_０１モードの光のパワーΓ_０１及びＬＰ_１１モードの光のパワーΓ_１１との関係を示す図である。図４に示すように比Δ_nci／Δ_ncoが０．１以下において、Γ_０１とΓ_１１との大きさに差が無くなっている。なお、図４におけるコア１１を伝搬する波長の条件は図３におけるコア１１を伝搬する波長の条件と同様とされるが、他の波長でも図４の傾向は概ね変わらない。また、図４におけるＬＰ_２１モードの光のカットオフ波長の条件は図３におけるＬＰ_２１モードの光のカットオフ波長の条件と同様とされる。従って、少なくともＬＰ_２１モードの光のカットオフ波長が１４５０ｎｍでは、Δ_nci／Δ_ncoの上記傾向が言える。また、ＬＰ_２１モードの光のカットオフ波長が図４から２０ｎｍ程度変化しても、図４と傾向が然程変わらない。従って、ＬＰ_２１モードの光のカットオフ波長が１４３０ｎｍであれば、図４と傾向は然程変わらない。 Next, when D ₁ / D ₂ is 0.5, the ratio Δ _nci / of the relative refractive index difference Δ _nci of the inner core _{11 i} to the cladding 12 and the relative refractive index difference Δ _nco of the outer core _{11 o} to the cladding 12. _Δnco is changed. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the ratio Δ _nci / Δ _nco and the power Γ ₀₁ of the LP ₀₁ mode light propagating through the outer core _{11 o} and the power Γ ₁₁ of the LP ₁₁ mode light. As shown in FIG. 4, when the ratio Δ _nci / Δ _nco is 0.1 or less, there is no difference in magnitude between Γ ₀₁ and Γ ₁₁ . 4 is the same as the condition of the wavelength propagating through the core 11 in FIG. 3, but the tendency of FIG. 4 does not change substantially at other wavelengths. Further, the condition of the cutoff wavelength of the LP ₂₁ mode light in FIG. 4 is the same as the condition of the cutoff wavelength of the LP ₂₁ mode light in FIG. Therefore, the above tendency of Δ _nci / Δ _nco can be said at least when the cut-off wavelength of the LP ₂₁ mode light is 1450 nm. Further, even if the cutoff wavelength of the LP ₂₁ mode light is changed by about 20 nm from FIG. 4, the tendency is not so different from FIG. Therefore, if the cut-off wavelength of the LP ₂₁ mode light is 1430 nm, the tendency is not so different from FIG.

図５は、外側コア１１ｏのクラッド１２に対する比屈折率差Δ_ncoと外側コア１１ｏを伝搬するＬＰ_０１モードの光のパワーΓ_０１及びＬＰ_１１モードの光のパワーΓ_１１との関係を示す図である。図５では、内側コア１１ｉの直径Ｄ_１と外側コア１１ｏの外径Ｄ_２との比Ｄ_１／Ｄ_２が０．４であり、内側コア１１ｉのクラッドに対する比屈折率差Δ_nciがゼロであり、ＬＰ_２１モードの光のカットオフ波長が１４５０ｎｍとなる外側コア１１ｏの外径Ｄ_２とされる。このような条件において、横軸は、外側コア１１ｏのクラッドに対する比屈折率差Δ_ncoを示し、縦軸は、外側コア１１ｏを伝搬するＬＰ_０１モードの光のパワーΓ_０１及びＬＰ_１１モードの光のパワーΓ_１１を示す。図６より、Γ_０１とΓ_１１との差ΔΓは、Δ_ncoによらず一定とされる。つまり、外側コア１１ｏの屈折率が変化する場合であっても、当該変化はΔΓに影響しない。 FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the relative refractive index difference Δ _nco of the outer core 11o with respect to the cladding 12 and the power Γ ₀₁ of the LP ₀₁ mode light propagating through the outer core 11o and the power Γ ₁₁ of the LP ₁₁ mode light. is there. In FIG. 5, the ratio D ₁ / D ₂ between the diameter D ₁ of the inner core 11 i and the outer diameter D ₂ of the outer core 11 o is 0.4, and the relative refractive index difference Δ _nci with respect to the cladding of the inner core 11 _i is zero. There, the cutoff wavelength of the light _{LP 21} mode is the outer diameter _{D 2} of the outer core 11o to be 1450 nm. Under such conditions, the horizontal axis represents the relative refractive index difference Δ _nco with respect to the cladding of the outer core 11o, and the vertical axis represents the power Γ ₀₁ of the LP ₀₁ mode light propagating through the outer core 11o and the light of the LP ₁₁ mode. The power Γ ₁₁ is shown. From FIG. 6, the difference ΔΓ between Γ ₀₁ and Γ ₁₁ is constant regardless of Δ _nco . That is, even if the refractive index of the outer core 11o changes, the change does not affect ΔΓ.

以上図３〜図５より、Ｄ_１／Ｄ_２が０．５以上で、Δ_nci／Δ_ncoが０．１以下であれば、外側コア１１ｏにおいて、ＬＰ_０１モードの光のパワーΓ_０１とＬＰ_１１モードの光のパワーΓ_１１とが概ね等しくされる。 From FIG. 3 to FIG. 5, when D ₁ / D ₂ is 0.5 or more and Δ _nci / Δ _nco is 0.1 or less, LP ₀₁ mode light powers Γ ₀₁ and LP in the outer core 11o are obtained. _{The 11-} mode light power Γ ₁₁ is made substantially equal.

次に、モード間利得差（ＤＭＧ）とカットオフ波長との関係について図６から図１０を用いて説明する。   Next, the relationship between the inter-mode gain difference (DMG) and the cutoff wavelength will be described with reference to FIGS.

図６は、波長１５５０ｎｍの光が伝搬するモードと、内側コア１１ｉの半径Ｒ_ｉ及び外側コア１１ｏの外周の半径Ｒ_ｏとの関係を示す図である。図６では、コア１１を伝搬する光の波長を１５５０ｎｍとし、内側コア１１ｉのクラッド１２に対する比屈折率差Δ_nciを０％とし、外側コア１１ｏのクラッド１２に対する比屈折率差Δ_ncoを１％とした。図６では、上記のようにそれぞれの比屈折率差を固定して、内側コア１１ｉの半径Ｒ_ｉ及び外側コア１１ｏの外周の半径Ｒ_ｏを変化させているため、図６内においてＬＰ_２１モードの光のカットオフ波長は一定では無い。 FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a mode in which light having a wavelength of 1550 nm propagates and the radius R _i of the inner core 11 _i and the radius R _o of the outer periphery of the outer core 11 _o . In FIG. 6, the wavelength of light propagating through the core 11 is 1550 nm, the relative refractive index difference Δ _nci of the inner core 11i with respect to the cladding 12 is 0%, and the relative refractive index difference Δ _nco of the outer core 11o with respect to the cladding 12 is 1%. It was. In Figure 6, by fixing the respective relative refractive index difference as described above, since the varying the radius R _o of radius R _i and an outer periphery of the outer core 11o of the inner core 11i, LP ₂₁ mode within 6 The cutoff wavelength of light is not constant.

図６において、領域ＡＲ_Ｎは内側コア１１ｉの直径が外側コア１１ｏの外径よりも大きく、物理的にあり得ない領域である。また、領域ＡＲ_０はどのモードの光も伝搬しない領域である。領域ＡＲ_１はＬＰ_０１モードの光のみが伝搬する領域である。領域ＡＲ_２はＬＰ_０１モードの光及びＬＰ_１１モードの光のみが伝搬する領域である。領域ＡＲ_３はＬＰ_０１モードの光、ＬＰ_１１モードの光、及び、ＬＰ_２１モードの光のみが伝搬する領域である。領域ＡＲ_４はＬＰ_０１モードの光、ＬＰ_１１モードの光、ＬＰ_２１モードの光、及び、ＬＰ_０２モードの光のみが伝搬する領域である。従って、本実施形態の増幅用光ファイバ１０の内側コア１１ｉの半径Ｒ_ｉ及び外側コア１１ｏの外周の半径Ｒ_ｏとの関係は領域ＡＲ_２に入る必要がある。 6, the region AR _N diameter of the inner core 11i is greater than the outer diameter of the outer core 11o, an area impossible to physically. In addition, the region AR ₀ is an area where light is also not the propagation of any mode. The area AR ₁ is an area where only the LP ₀₁ mode light propagates. The area AR ₂ is an area where only LP ₀₁ mode light and LP ₁₁ mode light propagate. Region AR ₃ is a region where only LP ₀₁ mode light, LP ₁₁ mode light, and LP ₂₁ mode light propagate. The area AR ₄ is an area where only LP ₀₁ mode light, LP ₁₁ mode light, LP ₂₁ mode light, and LP ₀₂ mode light propagate. Therefore, the relationship between the radius R _i of the inner core 11 _i and the radius R _o of the outer periphery of the outer core 11 _o of the amplification optical fiber 10 of this embodiment needs to be in the area AR ₂ .

次に、この領域ＡＲ_２における各点におけるモード間利得差について、説明する。図７は、図６の領域ＡＲ_２の各点Ａ〜ＯにおけるＬＰ_０１モードの光とＬＰ_１１モードの光とのモード間利得差を示す図である。また、図８は、外側コア１１ｏを伝搬するＬＰ_０１モードの光のパワーΓ_０１及びＬＰ_１１モードの光のパワーΓ_１１の差（Γ_０１−Γ_１１）と、ＬＰ_０１モードの光とＬＰ_１１モードの光とのモード間利得差との関係を示す図であり、図９は、外側コア１１ｏを伝搬するＬＰ_０１モードの光のパワーΓ_０１及びＬＰ_１１モードの光のパワーΓ_１１の比（Γ_１１／Γ_０１）と、ＬＰ_０１モードの光とＬＰ_１１モードの光とのモード間利得差との関係を示す図である。図７〜図９では、コア１１を伝搬する光の波長や、内側コア１１ｉのクラッド１２に対する比屈折率差Δ_nci、外側コア１１ｏのクラッド１２に対する比屈折率差Δ_ncoを図６の条件と同様とした。また、図７〜図９では、ＬＰ_０１モードの励起光による利得のモード間利得差と、ＬＰ_１１モードの励起光による利得のモード間利得差と、ＬＰ_２１モードの励起光による利得のモード間利得差とを、それぞれ個別に示している。 Next, the inter-mode gain difference at each point in the region AR _2, will be described. FIG. 7 is a diagram illustrating a difference in mode gain between the LP ₀₁ mode light and the LP ₁₁ mode light at the points A to O in the area AR ₂ in FIG. FIG. 8 shows the difference between the power Γ ₀₁ of the LP ₀₁ mode light propagating through the outer core 11o and the power Γ ₁₁ of the LP ₁₁ mode light (Γ ₀₁ −Γ ₁₁ ), the light of the LP ₀₁ mode and the LP ₁₁ mode. FIG. 9 is a graph showing the relationship between the mode gain and the mode gain difference, and FIG. 9 is a graph showing the ratio of the LP ₀₁ mode light power Γ ₀₁ and the LP ₁₁ mode light power Γ ₁₁ propagating through the outer core 11o ( and Γ ₁₁ / Γ _01), is a diagram showing the relationship between the inter-mode gain difference between the _{LP 01} mode of light and _{LP 11} mode of light. 7 to 9, the wavelength of light propagating through the core 11, the relative refractive index difference Δ _{nci with} respect to the cladding 12 of the inner core 11i, and the relative refractive index difference Δ _nco with respect to the cladding 12 of the outer core 11o are _set as the conditions in FIG. Same as above. 7 to 9, the gain difference between modes due to the LP ₀₁ mode pump light, the gain difference between modes due to the LP ₁₁ mode pump light, and the gain mode due to the LP ₂₁ mode pump light. The gain difference is shown individually.

図７に示すように、点Ｅ、点Ｆでは、モード間利得差が非常に小さいことが分かる。この点Ｅ、点Ｆは、図８におけるΓ_０１−Γ_１１（＝ΔΓ）が概ね０上にプロットされている点であり、図９におけるΓ_１１／Γ_０１が概ね１上にプロットされている点である。点Ｅ、点Ｆは、図６より、Ｄ_１／Ｄ_２が０．５以上で、Δ_nci／Δ_ncoが０．１以下を満たし（上記のように図６では、比屈折率差Δ_nciを０％で比屈折率差Δ_ncoを１％）、図７〜図９より、Γ_０１−Γ_１１（＝ΔΓ）が概ね０で、モード間利得差が非常に小さいことが分かる。一方、図６において、Ｄ_１／Ｄ_２が０．５以上で、Δ_nci／Δ_ncoが０．１以下を満たすものの点Ｈ等のようにモード間利得差が然程小さくならない点がある。このような点は、ＬＰ_２１モードの光のカットオフ波長が図３、図４でのカットオフ波長（１４５０ｎｍ）と比べて非常に小さい状態であると言える。 As shown in FIG. 7, at the point E and the point F, it can be seen that the gain difference between modes is very small. The points E and F are points where Γ ₀₁ −Γ ₁₁ (= ΔΓ) in FIG. 8 is plotted on approximately 0, and Γ ₁₁ / Γ ₀₁ in FIG. 9 is approximately plotted on 1. Is a point. From FIG. 6, point E and point F satisfy D ₁ / D ₂ of 0.5 or more and Δ _nci / Δ _nco satisfy 0.1 or less (as described above, in FIG. 6, relative refractive index difference Δ _nci 1% the relative refractive index difference delta _nco 0%), than 7-9, at Γ ₀₁ -Γ ₁₁ (= ΔΓ) is substantially 0, it can be seen gain difference between modes is very small. On the other hand, in FIG. 6, there is a point that the gain difference between modes is not so small as in the point H or the like where D ₁ / D ₂ is 0.5 or more and Δ _nci / Δ _nco is 0.1 or less. Such a point can be said to be a state in which the cut-off wavelength of light in the LP ₂₁ mode is very small compared to the cut-off wavelength (1450 nm) in FIGS.

図１０は、ＬＰ_０１モードの光のパワーΓ_０１とＬＰ_１１モードの光のパワーΓ_１１との差ΔΓと、ＬＰ_２１モードの光のカットオフ波長λｃ（ＬＰ_２１）と関係を示す図である。なお、図１０では、Ｄ_１／Ｄ_２を０．５とし、Δ_nciを０％とし、Δ_ncoを１％とした。そして、Ｄ_２を６．２μｍから９．４μｍまで変化させてＬＰ_２１モードの光のカットオフ波長を図１０のように変化させた。 Figure 10 is a diagram showing a relationship between the difference [Delta] [gamma], _{LP 21} mode optical cutoff wavelength λc and _{(LP 21)} of the power gamma ₁₁ of _{LP 01} mode of light power gamma ₀₁ and _{LP 11} mode of light . In FIG. 10, D ₁ / D _{2 is set} to 0.5, Δ _{nci is set} to 0%, and Δ _nco is _set to 1%. Then, D ₂ was changed from 6.2 μm to 9.4 μm, and the cutoff wavelength of the LP ₂₁ mode light was changed as shown in FIG.

図１０に示すように、ＬＰ_２１モードの光のカットオフ波長が長波長となるにつれ、ΔΓが小さくなることが分かる。つまり、図３、図４では、ＬＰ_２１モードの光のカットオフ波長が１４５０ｎｍとされたが、当該カットオフ波長が１４５０ｎｍより長波長であればΔΓがより小さくなることが分かる。また、図１０より、ＬＰ_２１モードの光のカットオフ波長が１４３０ｎｍ以上であれば、ΔΓが０．０１以下となることが分かる。従って、図３、図４の説明のように、ＬＰ_２１モードの光のカットオフ波長が１４３０ｎｍであれば、図３、図４と傾向は然程変わらない。つまり、ＬＰ_２１モードの光のカットオフ波長が１４３０ｎｍであり、Ｄ_１／Ｄ_２が０．５以上で、Δ_nci／Δ_ncoが０．１以下を満たすことにより、ΔΓを０．０１以下とすることができる。 As shown in FIG. 10, it can be seen that ΔΓ becomes smaller as the cutoff wavelength of the LP ₂₁ mode light becomes longer. That is, in FIGS. 3 and 4, the cutoff wavelength of the LP ₂₁ mode light is 1450 nm, but it can be seen that ΔΓ becomes smaller if the cutoff wavelength is longer than 1450 nm. Further, FIG. 10 shows that ΔΓ becomes 0.01 or less when the cutoff wavelength of the LP ₂₁ mode light is 1430 nm or more. Therefore, as shown in FIGS. 3 and 4, if the cut-off wavelength of the LP ₂₁ mode light is 1430 nm, the tendency is not so different from that in FIGS. That is, when the cutoff wavelength of the LP ₂₁ mode light is 1430 nm, D ₁ / D ₂ is 0.5 or more, and Δ _nci / Δ _nco is 0.1 or less, ΔΓ is 0.01 or less. can do.

次に、コア１１を伝搬するＬＰ_０２モードの光のカットオフ波長が９８０ｎｍより小さくされる構成について説明する。 Next, a configuration in which the cutoff wavelength of the LP ₀₂ mode light propagating through the core 11 is made smaller than 980 nm will be described.

図１１は、内側コア１１ｉの直径Ｄ_１と外側コア１１ｏの外径Ｄ_２との比Ｄ_１／Ｄ_２と、カットオフ波長λｃとの関係を示す図である。なお、図１１では、ＬＰ_２１モードの光のカットオフ波長を１５００ｎｍとして、外側コア１１ｏのクラッド１２に対する比屈折率差を１％とし、内側コア１１ｉの屈折率をクラッドと同等とする条件において、Ｄ_２を定めている。また、図１１では、ＬＰ_１１モードの光、ＬＰ_２１モードの光、ＬＰ_０２モードの光、ＬＰ_３１モードの光、ＬＰ_１２モードの光について、上記関係を示している。図１１より、Ｄ_１／Ｄ_２が０．５以上であれば、ＬＰ_０２モードの光のカットオフ波長と、ＬＰ_１２モードのカットオフ波長とが９８０ｎｍより小さくなることが分かる。そのため、Ｄ_１／Ｄ_２が０．５以上であれば、波長９８０ｎｍの励起光のモードをＬＰ_０１モード、ＬＰ_１１モード、ＬＰ_２１モード、ＬＰ_３１モードとすることができる。 FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the ratio D ₁ / D ₂ between the diameter D ₁ of the inner core 11 i and the outer diameter D ₂ of the outer core 11 o and the cutoff wavelength λc. In FIG. 11, the LP ₂₁ mode light has a cutoff wavelength of 1500 nm, the relative refractive index difference with respect to the cladding 12 of the outer core 11o is 1%, and the refractive index of the inner core 11i is equivalent to that of the cladding. It defines a D _2. Further, in FIG. 11, the above relationship is shown for LP ₁₁ mode light, LP ₂₁ mode light, LP ₀₂ mode light, LP ₃₁ mode light, and LP ₁₂ mode light. From FIG. 11, it can be seen that if D ₁ / D ₂ is 0.5 or more, the cutoff wavelength of the LP ₀₂ mode light and the cutoff wavelength of the LP ₁₂ mode are smaller than 980 nm. Therefore, if D ₁ / D ₂ is 0.5 or more, the mode of the pumping light having a wavelength of 980 nm can be set to LP ₀₁ mode, LP ₁₁ mode, LP ₂₁ mode, and LP ₃₁ mode.

次に、Ｄ_１／Ｄ_２が０．５である場合において、内側コア１１ｉのクラッド１２に対する比屈折率差Δ_nciと外側コア１１ｏのクラッド１２に対する比屈折率差Δ_ncoとの比Δ_nci／Δ_ncoを変化させる。図１２は、当該比Δ_nci／Δ_ncoと、カットオフ波長λｃとの関係を示す図である。図１２に示すように、比Δ_nci／Δ_ncoが０．１以下において、ＬＰ_０２モードの光のカットオフ波長と、ＬＰ_１２モードのカットオフ波長とが９８０ｎｍより小さくなることが分かる。そのため、比Δ_nci／Δ_ncoが０．１以下であれば、波長９８０ｎｍの励起光のモードをＬＰ_０１モード、ＬＰ_１１モード、ＬＰ_２１モード、ＬＰ_３１モードとすることができる。 Next, when D ₁ / D ₂ is 0.5, the ratio Δ _nci / of the relative refractive index difference Δ _nci of the inner core _{11 i} to the cladding 12 and the relative refractive index difference Δ _nco of the outer core _{11 o} to the cladding 12. _Δnco is changed. FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the ratio Δ _nci / Δ _nco and the cutoff wavelength λc. As shown in FIG. 12, when the ratio Δ _nci / Δ _nco is 0.1 or less, the cutoff wavelength of the LP ₀₂ mode light and the cutoff wavelength of the LP ₁₂ mode are smaller than 980 nm. Therefore, if the ratio Δ _nci / Δ _nco is 0.1 or less, the mode of the pumping light with a wavelength of 980 nm can be set to the LP ₀₁ mode, the LP ₁₁ mode, the LP ₂₁ mode, and the LP ₃₁ mode.

つまり、図１１、図１２より、Ｄ_１／Ｄ_２が０．５以上で、Δ_nci／Δ_ncoが０．１以下であれば、外側コア１１ｏに添加されるエルビウムを励起する波長９８０ｎｍの励起光のモードをＬＰ_０１モード、ＬＰ_１１モード、ＬＰ_２１モード、ＬＰ_３１モードとすることができる。 That is, from FIGS. 11 and 12, when D ₁ / D ₂ is 0.5 or more and Δ _nci / Δ _nco is 0.1 or less, excitation with a wavelength of 980 nm for exciting erbium added to the outer core 11o The light mode can be LP ₀₁ mode, LP ₁₁ mode, LP ₂₁ mode, and LP ₃₁ mode.

ところで、上記のように増幅用光ファイバ１０は、ＬＰ_１１モードの光の理論カットオフ波長は１５６５ｎｍ以上とされ、ＬＰ_２１モードの光の理論カットオフ波長が１５３０ｎｍ以下とされる。例えば、Ｄ_１／Ｄ_２が０．５で、Δ_nci／Δ_ncoが０で、Δ_ncoが１．０％とされる条件で、上記のような理論カットオフ波長となるためには、６．２μｍ≦Ｄ_２≦９．４μｍとされれば良い。 As described above, the amplification optical fiber 10 has an LP ₁₁ mode light having a theoretical cutoff wavelength of 1565 nm or longer, and an LP ₂₁ mode light having a theoretical cutoff wavelength of 1530 nm or shorter. For example, under the condition that D ₁ / D ₂ is 0.5, Δ _nci / Δ _nco is 0, and Δ _nco is 1.0%, the above theoretical cutoff wavelength is 6 .2 μm ≦ D ₂ ≦ 9.4 μm may be satisfied.

以上説明したように本実施形態の増幅用光ファイバ１０によれば、Ｃバンド帯において、ＬＰ_０１モードの光及びＬＰ_１１モードの光を伝搬しながら増幅することができる。また、外側コア１１ｏを伝搬するＬＰ_０１モードの光のパワーとＬＰ_１１モードの光のパワーの差を小さくすることができ、この外側コア１１ｏには、エルビウムが添加されているため、エルビウムが添加されている領域を伝搬するＬＰ_０１モードの光のパワーとＬＰ_１１モードの光のパワーの差を小さくすることができる。従って、エルビウムの反転分布が適切に調整されることで、ＬＰ_０１モードの光の利得とＬＰ_１１モードの光の利得との差を抑制することができる。 As described above, according to the amplification optical fiber 10 of the present embodiment, it is possible to amplify the LP ₀₁ mode light and the LP ₁₁ mode light while propagating in the C band. Further, the difference between the power of the LP ₀₁ mode light propagating through the outer core 11o and the power of the LP ₁₁ mode light can be reduced. Since erbium is added to the outer core 11o, erbium is added. It is possible to reduce the difference between the power of the LP ₀₁ mode light propagating in the region where the light is transmitted and the power of the LP ₁₁ mode light. Therefore, by appropriately adjusting the inversion distribution of erbium, the difference between the gain of the LP ₀₁ mode light and the gain of the LP ₁₁ mode light can be suppressed.

また、本実施形態の増幅用光ファイバ１０では、ＬＰ_０２モードの理論カットオフ波長が９８０ｎｍ以下であるため、エルビウムを励起する励起光がコアを伝搬する場合に、当該励起光のモードをＬＰ_０１モード、ＬＰ_１１モード、ＬＰ_２１モード及びＬＰ_３１モードに限定することができる。従って、信号光におけるＬＰ_０１モードの光の利得とＬＰ_１１モードの光の利得とが等しくなるように、上記４つのモードの光の励振比を制御すれば良い。このため、本実施形態の増幅用光ファイバ１０によれば、ＬＰ_０１モードの光の利得とＬＰ_１１モードの光の利得との差を容易に抑制することができる。 In the amplification optical fiber 10 of the present embodiment, the theoretical cutoff wavelength of the LP ₀₂ mode is 980 nm or less. Therefore, when the excitation light that excites erbium propagates through the core, the mode of the excitation light is set to LP _01. Mode, LP ₁₁ mode, LP ₂₁ mode and LP ₃₁ mode. Therefore, the excitation ratios of the light in the four modes may be controlled so that the gain of the LP ₀₁ mode light and the gain of the LP ₁₁ mode light in the signal light are equal. Therefore, according to the amplification optical fiber 10 of this embodiment, the difference between the gain of the LP ₀₁ mode light and the gain of the LP ₁₁ mode light can be easily suppressed.

＜光ファイバ増幅器についての説明＞
次に上記の増幅用光ファイバ１０を用いた光ファイバ増幅器について図１３を参照して説明する。 <Description of optical fiber amplifier>
Next, an optical fiber amplifier using the amplification optical fiber 10 will be described with reference to FIG.

図１３は、本実施形態の光ファイバ増幅器を示す図である。図１３に示すように、本実施形態における光ファイバ増幅器１は、増幅される信号光を伝搬する光ファイバ２１と、光ファイバ２１の途中に設けられる光アイソレータ３０ａと、光ファイバ２１に接続されるＷＤＭカプラ４０ａと、ＷＤＭカプラ４０ａに一端が接続される光ファイバ２２と、光ファイバ２２の他端に一端が接続される増幅用光ファイバ１０と、増幅用光ファイバ１０の他端に一端が接続される光ファイバ２４と、光ファイバ２４の他端に接続されるＷＤＭカプラ４０ｂと、ＷＤＭカプラ４０ｂに接続される光ファイバ２５と、光ファイバ２５の途中に設けられる光アイソレータ３０ｂと、励起光源５０とを主な構成として備える。   FIG. 13 is a diagram showing the optical fiber amplifier of the present embodiment. As shown in FIG. 13, the optical fiber amplifier 1 in the present embodiment is connected to an optical fiber 21 that propagates amplified signal light, an optical isolator 30 a provided in the middle of the optical fiber 21, and the optical fiber 21. WDM coupler 40a, optical fiber 22 having one end connected to WDM coupler 40a, amplification optical fiber 10 having one end connected to the other end of optical fiber 22, and one end connected to the other end of amplification optical fiber 10 Optical fiber 24, WDM coupler 40b connected to the other end of the optical fiber 24, optical fiber 25 connected to the WDM coupler 40b, optical isolator 30b provided in the middle of the optical fiber 25, and pumping light source 50 And as a main component.

光ファイバ２１は、Ｃバンド帯において、信号光であるＬＰ_０１モードの光およびＬＰ_１１モードの光を伝搬するフューモードファイバとされ、ＬＰ_０１モードの光およびＬＰ_１１モードの光のそれぞれに信号が重畳される。これらの光は、光ファイバ２１をＷＤＭカプラ４０ａ側に向かって伝搬する。 The optical fiber 21 is a fu-mode fiber that propagates LP ₀₁ mode light and LP ₁₁ mode light, which are signal lights, in the C band, and a signal is transmitted to each of the LP ₀₁ mode light and LP ₁₁ mode light. Superimposed. These lights propagate through the optical fiber 21 toward the WDM coupler 40a.

この光ファイバ２１の途中に設けられる光アイソレータ３０ａは、光ファイバ２１側からＷＤＭカプラ４０ａ側に向かって伝搬する信号光を透過し、逆側に向かって伝搬する光の透過を抑制する。従って、光ファイバ増幅器１内で不要に生じる反射等により、上記信号光の進行方向と逆の方向に進行する光が光アイソレータ３０ａから光ファイバ２１に入射することを抑制している。   The optical isolator 30a provided in the middle of the optical fiber 21 transmits signal light propagating from the optical fiber 21 side toward the WDM coupler 40a side, and suppresses transmission of light propagating toward the opposite side. Accordingly, the light traveling in the direction opposite to the traveling direction of the signal light is prevented from entering the optical fiber 21 from the optical isolator 30a due to unnecessary reflection in the optical fiber amplifier 1 or the like.

励起光源５０は、波長９８０ｎｍの励起光を出射する。励起光源５０が出射する励起光は、ＬＰ_０１モードの光、ＬＰ_１１モードの光、ＬＰ_２１モードの光、ＬＰ_3１モードの光をそれぞれ個別に出射する。例えば、ＬＰ_０１モードの光以外については、ＬＰ_１１モードの光、ＬＰ_２１モードの光、ＬＰ_3１モードの光の基となるＬＰ_０１モードの光を個別に出射して、この光から、ＬＰ_１１モードの光、ＬＰ_２１モードの光、ＬＰ_3１モードの光をそれぞれ個別に励振する。励振に波位相板を用いればよい。そして、励振したそれぞれのモードの光を個別に出射して、それぞれのモードの光を個別にＷＤＭカプラ４０ａに入射する構成とする。それぞれのモードの光のパワーを調整するには、それぞれのモードの光の基となるＬＰ_０１モードの光のパワーを個別に調整すれば良い。 The excitation light source 50 emits excitation light having a wavelength of 980 nm. The excitation light emitted from the excitation light source 50 individually emits LP ₀₁ mode light, LP ₁₁ mode light, LP ₂₁ mode light, and LP ₃₁ mode light. For example, except for the light in the _{LP 01} mode is _{LP 11} mode of light, _{LP 21} mode of light, the light of the LP ₃₁ mode _{LP 01} mode which is the basis of light emitted separately from the light, _{LP 11} Mode light, LP ₂₁ mode light, and LP ₃₁ mode light are separately excited. A wave phase plate may be used for excitation. Then, the excited light of each mode is individually emitted, and the light of each mode is individually incident on the WDM coupler 40a. In order to adjust the power of light in each mode, the power of light in the LP ₀₁ mode, which is the basis of the light in each mode, may be adjusted individually.

ＷＤＭカプラ４０ａには光ファイバ２１から信号光が入射し励起光源５０から励起光が入射する。ＷＤＭカプラ４０ａは、入射した信号光及び励起光を合波して、光ファイバ２２に入射する。光ファイバ２２は光ファイバ２１と同様の構成とされる。   Signal light enters the WDM coupler 40 a from the optical fiber 21, and excitation light enters from the excitation light source 50. The WDM coupler 40 a combines the incident signal light and excitation light and enters the optical fiber 22. The optical fiber 22 has the same configuration as the optical fiber 21.

光ファイバ２２に接続される増幅用光ファイバ１０は、コア１１がＤ_１／Ｄ_２が０．５以上で、Δ_nci／Δ_ncoが０．１以下を満たす。増幅用光ファイバ１０には、光ファイバ２１から伝搬するＣバンド帯のＬＰ_０１モードの光およびＬＰ_１１モードの光、及び、励起光源から出射する波長９８０ｎｍの励起光が入射する。増幅用光ファイバ１０に入射しコア１１を伝搬する信号光は、上記コア１１が満たす条件より、外側コア１１ｏにおいて、ＬＰ_０１モードの光のパワーΓ_０１とＬＰ_１１モードの光のパワーΓ_１１とが概ね等しくされる。一方、増幅用光ファイバ１０に入射しコア１１を伝搬する励起光のモードは、上記コア１１が満たす条件より、ＬＰ_０１モード、ＬＰ_１１モード、ＬＰ_２１モード、ＬＰ_３１モードとされる。そして、外側コア１１ｏに添加されているエルビウムを励起する。そして、励起状態とされたエルビウムが信号光により誘導放出を起こして信号光が増幅する。 In the amplification optical fiber 10 connected to the optical fiber 22, the core 11 satisfies D ₁ / D ₂ of 0.5 or more and Δ _nci / Δ _nco satisfies 0.1 or less. C-band LP ₀₁ mode light and LP ₁₁ mode light propagating from the optical fiber 21 and excitation light having a wavelength of 980 nm emitted from the excitation light source are incident on the amplification optical fiber 10. The signal light that is incident on the amplification optical fiber 10 and propagates through the core 11 has the LP ₀₁ mode light power Γ ₀₁ and the LP ₁₁ mode light power Γ _{11 in} the outer core 11 o under the condition that the core 11 satisfies. Are approximately equal. On the other hand, the modes of the pumping light that is incident on the amplification optical fiber 10 and propagates through the core 11 are the LP ₀₁ mode, the LP ₁₁ mode, the LP ₂₁ mode, and the LP ₃₁ mode based on the conditions that the core 11 satisfies. Then, erbium added to the outer core 11o is excited. Then, the excited erbium causes stimulated emission by the signal light, and the signal light is amplified.

このとき、上記のように、外側コア１１ｏにおいて、ＬＰ_０１モードの光のパワーΓ_０１とＬＰ_１１モードの光のパワーΓ_１１とが概ね等しくされ、励起光の４つのモードの励振がそれぞれ調整されるため、信号光におけるＬＰ_０１モードの光とＬＰ_１１モードの光はそれぞれ同程度の利得とされる。このような利得とするためには、例えば、励起光の４つのモードの光のパワーを増幅用光ファイバ１０から出射する信号光のＬＰ_０１モードの光のパワーとＬＰ_１１モードの光のパワーとを比較して、信号光のＬＰ_０１モードの光の利得とＬＰ_１１モードの光の利得とが同程度となるように、励起光の４つのモードの光のパワーを調整する。 At this time, as described above, in the outer core 11o, the power gamma ₁₁ of LP ₀₁ mode of the optical power gamma ₀₁ and LP ₁₁ mode of the light is substantially equal, the excitation of the four modes of the excitation light is adjusted respectively Therefore, the LP ₀₁ mode light and the LP ₁₁ mode light in the signal light have the same gain. In order to obtain such a gain, for example, the power of the four modes of the pumping light is the power of the LP ₀₁ mode of the signal light emitted from the amplification optical fiber 10 and the power of the light of the LP ₁₁ mode. , And the light power of the four modes of the pumping light is adjusted so that the gain of the LP ₀₁ mode light of the signal light and the gain of the LP ₁₁ mode light are comparable.

こうして、ＬＰ_０１モードの光とＬＰ_１１モードの光とが同程度に増幅された信号光は増幅用光ファイバ１０から出射する。 Thus, the signal light obtained by amplifying the LP ₀₁ mode light and the LP ₁₁ mode light to the same extent is emitted from the amplification optical fiber 10.

増幅用光ファイバ１０に接続される光ファイバ２４は光ファイバ２２と同様の構成とされる。増幅用光ファイバ１０から出射する信号光及び余剰励起光は光ファイバ２４に入射して、光ファイバ２４を伝搬する。   The optical fiber 24 connected to the amplification optical fiber 10 has the same configuration as the optical fiber 22. The signal light and excess pumping light emitted from the amplification optical fiber 10 enter the optical fiber 24 and propagate through the optical fiber 24.

光ファイバ２４からＷＤＭカプラ４０ｂに入射する信号光及び余剰励起光は、ＷＤＭカプラ４０ｂで分離される。分離された余剰励起光は終端装置Ｅで消滅され、信号光は光ファイバ２５に入射して光ファイバ２５を伝搬する。   The signal light and the excess pump light incident on the WDM coupler 40b from the optical fiber 24 are separated by the WDM coupler 40b. The separated excess excitation light is extinguished by the terminating device E, and the signal light enters the optical fiber 25 and propagates through the optical fiber 25.

光ファイバ２５の途中に設けられる光アイソレータ３０ｂは、光ファイバ２５をＷＤＭカプラ４０ｂ側から伝搬する信号光を透過し、ＷＤＭカプラ４０ｂに向かって伝搬する光の透過を抑制する。このため信号光は光アイソレータ３０ｂを透過して出射する。   The optical isolator 30b provided in the middle of the optical fiber 25 transmits signal light propagating through the optical fiber 25 from the WDM coupler 40b side, and suppresses transmission of light propagating toward the WDM coupler 40b. For this reason, the signal light is transmitted through the optical isolator 30b and emitted.

本実施形態の光ファイバ増幅器１によれば、増幅用光ファイバ１０において、ＬＰ_０１モードの光の利得とＬＰ_１１モードの光の利得との差が抑制されるため、利得差の少ないフューモードの光を出射することができる。 According to the optical fiber amplifier 1 of the present embodiment, since the difference between the gain of the LP ₀₁ mode light and the gain of the LP ₁₁ mode light in the amplification optical fiber 10 is suppressed, Light can be emitted.

以上、本発明について、実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。   As mentioned above, although this invention was demonstrated to the example for embodiment, this invention is not limited to these.

例えば、図２において、内側コア１１ｉのクラッド１２に対する比屈折率差は０％とされたが、ＬＰ_０２モードの光の理論カットオフ波長が９８０ｎｍ以下とされれば、比屈折率差は０％に限らない。ただし、上記のようにΔ_nci／Δ_ncoが０．１以下とされることが好ましい。 For example, in FIG. 2, the relative refractive index difference with respect to the clad 12 of the inner core 11i is 0%. However, if the theoretical cutoff wavelength of the LP ₀₂ mode light is 980 nm or less, the relative refractive index difference is 0%. Not limited to. However, Δ _nci / Δ _nco is preferably _set to 0.1 or less as described above.

以上説明したように、本発明によれば、ＬＰ_０１モードの光の利得とＬＰ_１１モードの光の利得との差を容易に抑制することができる増幅用光ファイバ及びそれを用いた光ファイバ増幅器が提供され、フューモード光通信の分野での利用が期待される。 As described above, according to the present invention, the amplification optical fiber that can easily suppress the difference between the gain of the LP ₀₁ mode light and the gain of the LP ₁₁ mode light, and an optical fiber amplifier using the same Is expected to be used in the field of fuse mode optical communications.

１・・・光ファイバ増幅器
１０・・・増幅用光ファイバ
１１・・・コア
１１ｉ・・・内側コア
１１ｏ・・・外側コア
１２・・・クラッド
１４・・・被覆層
２１，２２，２４，２５・・・光ファイバ
３０ａ，３０ｂ・・・光アイソレータ
４０ａ，４０ｂ・・・ＷＤＭカプラ
５０・・・励起光源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical fiber amplifier 10 ... Amplifying optical fiber 11 ... Core 11i ... Inner core 11o ... Outer core 12 ... Cladding 14 ... Covering layers 21, 22, 24, 25 ... Optical fibers 30a, 30b ... Optical isolators 40a, 40b ... WDM coupler 50 ... Excitation light source

Claims (7)

内側コアと、前記内側コアの外周面を囲む外側コアとを有するコアを備え、
前記内側コアのクラッドに対する比屈折率差は、前記外側コアの前記クラッドに対する比屈折率差よりも小さく、
前記外側コアの全体にエルビウムが添加され、
ＬＰ_１１モードの光の理論カットオフ波長は１５６５ｎｍ以上とされ、
ＬＰ_２１モードの光の理論カットオフ波長が１５３０ｎｍ以下とされ、
ＬＰ_０２モードの光の理論カットオフ波長が９８０ｎｍ以下とされ、
前記内側コアの直径をＤ _１ とし、前記外側コアの外径をＤ _２ とする場合にＤ _１ ／Ｄ _２ が０．５以上とされ、
前記内側コアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ _nci とし、前記外側コアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ _nco とする場合に、Δ _nci ／Δ _nco が０．１以下とされる
ことを特徴とする増幅用光ファイバ。 Comprising a core having an inner core and an outer core surrounding the outer peripheral surface of the inner core;
The relative refractive index difference between the inner core and the cladding is smaller than the relative refractive index difference between the outer core and the cladding.
Erbium is added to the entire outer core,
The theoretical cutoff wavelength of LP ₁₁ mode light is 1565 nm or more,
LP ₂₁ mode light has a theoretical cutoff wavelength of 1530 nm or less,
LP ₀₂ mode light has a theoretical cutoff wavelength of 980 nm or less ,
When the inner core diameter is D ₁ and the outer core outer diameter is D ₂ , D ₁ / D ₂ is 0.5 or more,
When the relative refractive index difference between the inner core and the clad is Δ _nci and the relative refractive index difference between the outer core and the clad is Δ _nco , Δ _nci / Δ _nco is 0.1 or less. An amplification optical fiber characterized by the above. Ｄ_１／Ｄ_２が０．６以上とされる
ことを特徴とする請求項１に記載の増幅用光ファイバ。 Amplifying optical fiber according to claim 1, D ₁ / _{D 2} is characterized in that it is 0.6 or more. Ｄ_１／Ｄ_２が０．８以下とされる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の増幅用光ファイバ。 Amplifying optical fiber according to claim 1 or 2 D ₁ / _{D 2} is characterized in that it is 0.8 or less. Δ_nci／Δ_ncoが０以上とされる
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の増幅用光ファイバ。 The optical fiber for amplification according to any one of claims 1 to 3 , wherein Δ _nci / Δ _nco is 0 or more. ＬＰ_２１モードの光の理論カットオフ波長が１４３０ｎｍ以上とされる
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の増幅用光ファイバ。 The optical fiber for amplification according to any one of claims 1 to 4 , wherein a theoretical cutoff wavelength of LP ₂₁ mode light is 1430 nm or more. ＬＰ_２１モードの光の理論カットオフ波長が１４５０ｎｍ以上とされる
ことを特徴とする請求項５に記載の増幅用光ファイバ。 6. The amplification optical fiber according to claim 5 , wherein a theoretical cutoff wavelength of the LP ₂₁ mode light is 1450 nm or more. 請求項１から６のいずれか１項に記載の増幅用光ファイバと、
前記コアに入射する波長９８０ｎｍ帯の励起光を出射する励起光源と、
を備えることを特徴とする光ファイバ増幅器。 An optical fiber for amplification according to any one of claims 1 to 6 ,
An excitation light source that emits excitation light having a wavelength of 980 nm that is incident on the core;
An optical fiber amplifier comprising:

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