JP6474259B2 - Multi-core optical amplifier and optical transmission system - Google Patents
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Description
本発明は、光ファイバを使用した光伝送システムに関し、特に、伝送路にマルチコア光ファイバを使用する場合のマルチコア光増幅器に関する。 The present invention relates to an optical transmission system using an optical fiber, and more particularly to a multicore optical amplifier when a multicore optical fiber is used for a transmission line.
光ファイバは、クラッド中にクラッドの屈折率より高い屈折率を有する単一のコア部分を形成し、コア部分を光信号が全反射を繰り返しながら伝搬することで長距離の伝送を行う。光信号の伝送に際して光ファイバの損失によって生じる減衰は、一定距離ごとに介在する光増幅器によって補償することで、更なる長距離の伝送を行うことが可能となる。この場合、光増幅器に使用される光ファイバも、単一のコアを有するものが使用される。 An optical fiber forms a single core portion having a refractive index higher than the refractive index of the clad in the clad, and the optical signal propagates through the core portion while repeating total reflection, thereby performing long-distance transmission. Attenuation caused by the loss of the optical fiber during transmission of the optical signal can be compensated by an optical amplifier interposed at every fixed distance, so that further long-distance transmission can be performed. In this case, an optical fiber having a single core is also used for the optical amplifier.
単一コアの光ファイバの伝送路に使用する光増幅器は、例えば図１０に示すように、信号入力が伝搬する入力側光ファイバ１と、光ファイバ１の伝搬先側に設けられコアに励起光を供給し信号光と励起光を合波する信号光／励起光合波器２と、信号光及び励起光がコア内を伝搬する希土類添加光ファイバ３と、光アイソレータ４を介して接続され信号出力を得る出力側光ファイバ５と、によって構成される。 For example, as shown in FIG. 10, an optical amplifier used for a transmission path of a single core optical fiber includes an input side optical fiber 1 on which a signal input propagates, and a pump light provided on the propagation destination side of the optical fiber 1 in the core. The signal light / pumping light multiplexer 2 that combines the signal light and the pumping light, the rare earth-doped optical fiber 3 in which the signal light and the pumping light propagate in the core, and the optical isolator 4 are connected to output the signal. And an output side optical fiber 5.
近年、通信需要の増大に応じて、光ファイバ伝送路の通信容量は拡大を続けてきたが、効率良い通信容量の拡大を図るため、クラッド中に複数のコア部分を有するマルチコア光ファイバの研究と実用化が進められている。
光伝送システムにおいて、これまでの単一コア光ファイバをマルチコア光ファイバに置き換えることにより、光ファイバ伝送路の通信容量は、マルチコア光ファイバに含まれるコア数倍に増大させることが可能となる。
In recent years, the communication capacity of optical fiber transmission lines has continued to expand in response to increasing communication demand, but in order to increase the effective communication capacity, research on multi-core optical fibers having multiple core portions in the cladding Practical use is in progress.
In the optical transmission system, by replacing the conventional single-core optical fiber with a multi-core optical fiber, the communication capacity of the optical fiber transmission line can be increased to the number of cores included in the multi-core optical fiber.
しかしながら、このような光ファイバ伝送路において、シングルコア光増幅器の構成をマルチコア光増幅器にそのまま当てはめた場合、各コア個別に励起光を供給する構造となり非効率となる。そのため、例えば特許文献１に示すように、構成部品点数の増加を防止する構成が提案されている。 However, in such an optical fiber transmission line, when the configuration of the single-core optical amplifier is applied to the multi-core optical amplifier as it is, it becomes a structure in which pumping light is supplied to each core and becomes inefficient. Therefore, as shown in Patent Document 1, for example, a configuration for preventing an increase in the number of component parts has been proposed.
また、マルチコア光ファイバに対応して光増幅器もマルチコア化し、複数のコアの光信号を一括して増幅することも考えられる。この場合、例えば非特許文献１に示すように、増幅を担う希土類元素へのエネルギ供給を行う励起光を、クラッドに一括して供給する方式（クラッド一括励起方式）が検討されている。 It is also conceivable that the optical amplifier is made multi-core corresponding to the multi-core optical fiber, and optical signals of a plurality of cores are collectively amplified. In this case, for example, as shown in Non-Patent Document 1, a method of collectively supplying excitation light for supplying energy to a rare earth element responsible for amplification to the clad (cladding collective excitation method) has been studied.
クラッド一括励起方式によるマルチコア光増幅器は、図９に示すように、信号入力が伝搬する入力側マルチコア光ファイバ１０と、マルチコア光ファイバ１０の伝搬先側に設けられ各コア２３に励起光を供給する励起光供給用光ファイバ２０と、信号光及び励起光が各コア４３内を伝搬する希土類添加マルチコア光ファイバ４０と、コア同士を連結する光アイソレータ群６０を介して接続され信号出力を得る出力側マルチコア光ファイバ５０と、によって構成される。 As shown in FIG. 9, the multi-core optical amplifier using the clad collective pumping system is provided on the input-side multi-core optical fiber 10 through which the signal input propagates and the propagation destination side of the multi-core optical fiber 10, and supplies pumping light to each core 23. An output side for obtaining signal output by being connected via an optical fiber 20 for supplying pumping light, a rare-earth-doped multicore optical fiber 40 in which signal light and pumping light propagate through each core 43, and an optical isolator group 60 that connects the cores to each other. And a multi-core optical fiber 50.
励起光供給用光ファイバ２０によりクラッドに一括に入射した励起光は、希土類添加マルチコア光ファイバ４０において各コア４３に供給されるようになる。しかしながら、このようなクラッド一括励起方式では、コア４３にドープされた希土類元素へのエネルギ供給が、クラッドモードを伝搬している励起光のパワーのコアモードへの染み出しを通じて行われるため励起効率が低い。
すなわち、従来の光増幅器の構造によれば、「励起光はクラッド内を伝搬」し「信号光はコア内を伝搬」していたため、コアに添加された希土類元素を介しての励起光から信号光へのエネルギの伝達効率が低く、希土類元素添加ファイバ（コア部分）の単位長あたりの利得が非常に小さなものとなり、光増幅器として十分な利得を得るためには増幅媒体である希土類添加ファイバの長さを長尺化する必要がある。
その結果、エルビウムドープファイバ（希土類元素添加ファイバ）の性質（長尺化すると１５３０〜１５６５ｎｍのＣバンド帯域では利得が得られず、１５６５〜１６２５ｎｍのＬバンド帯域に利得がシフトしてしまう）として、Ｌバンド増幅器しか実現できないという課題があった。
The pumping light that is collectively incident on the cladding by the pumping light supply optical fiber 20 is supplied to each core 43 in the rare earth-doped multicore optical fiber 40. However, in such a clad collective excitation method, the energy supply to the rare earth element doped in the core 43 is performed through the exudation of the power of the excitation light propagating in the clad mode to the core mode, so that the excitation efficiency is high. Low.
That is, according to the structure of the conventional optical amplifier, “pumping light propagates in the clad” and “signal light propagates in the core”, so the signal from the pumping light via the rare earth element added to the core The energy transmission efficiency to light is low, and the gain per unit length of the rare earth element-doped fiber (core part) becomes very small. In order to obtain a sufficient gain as an optical amplifier, the rare earth doped fiber that is an amplification medium is used. It is necessary to lengthen the length.
As a result, as the nature of the erbium-doped fiber (rare earth element-doped fiber) (when the length is increased, no gain is obtained in the C band band of 1530 to 1565 nm, and the gain shifts to the L band band of 1565 to 1625 nm). There was a problem that only an L-band amplifier could be realized.
本発明は上記実情に鑑みて提案されたもので、マルチコア光ファイバを使用する光伝送路における光増幅器として、クラッド一括励起方式を採用しながら、十分なパワーの励起光を各コアに供給可能としたマルチコア光増幅器を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of the above circumstances, and as an optical amplifier in an optical transmission line using a multicore optical fiber, it is possible to supply pumping light with sufficient power to each core while adopting a clad collective pumping method. An object of the present invention is to provide a multi-core optical amplifier.
上記目的を達成するため本発明のマルチコア光増幅器は、クラッド中に複数のコアを有するマルチコア光ファイバを増幅媒体とする光増幅器であって、
コアを伝搬する信号光を増幅する希土類添加マルチコア光ファイバと、
前記希土類添加マルチコア光ファイバの入力側に配置し、各コアに入力される信号光に対して励起光源からの励起光がクラッドに供給される励起光供給用光ファイバと、
前記希土類添加マルチコア光ファイバと前記励起光供給用光ファイバとの間に介在し、前記励起光の波長において前記クラッドから前記コアへの結合を発生させる結合手段を各コアに設けた励起光結合用光ファイバとを備え、
前記励起光結合用光ファイバの結合手段は、前記各コアに設けた逆結合長周期グレーティング構造であり、一つ若しくは複数のコアで構成されるグループ毎に異なる光学特性を備えて成ることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a multi-core optical amplifier according to the present invention is an optical amplifier using a multi-core optical fiber having a plurality of cores in a clad as an amplification medium,
A rare earth-doped multi-core optical fiber that amplifies signal light propagating through the core;
An optical fiber for supplying pumping light, which is disposed on the input side of the rare earth-doped multicore optical fiber, and pumping light from a pumping light source is supplied to the clad with respect to signal light input to each core;
For coupling pumping light provided between each of the rare earth-doped multi-core optical fiber and the pumping light supply optical fiber, and coupling means for generating coupling from the cladding to the core at the wavelength of the pumping light. With optical fiber,
The coupling means of the excitation light coupling optical fiber is an inversely coupled long-period grating structure provided in each core, and has different optical characteristics for each group composed of one or a plurality of cores. It is said.
請求項２は、請求項１のマルチコア光増幅器において、
前記励起光供給用光ファイバは複数層のクラッドを有し、入射した励起光がコアに一番近接したクラッドを伝搬することを特徴としている。
Claim 2 is the multi-core optical amplifier according to claim 1,
The pumping light supply optical fiber has a plurality of clads, and the incident pumping light propagates through the clad closest to the core.
請求項３は、請求項１のマルチコア光増幅器において、
前記励起光結合用光ファイバは、隣接する逆結合長周期ファイバグレーティング構造の干渉を防止するために設けたインターバル部を挟んで、クラッドを伝搬する複数のクラッドモードの光をそれぞれ結合する複数の逆結合長周期グレーティング構造を連結して成ることを特徴としている。
Claim 3 is the multi-core optical amplifier of claim 1,
The pumping light coupling optical fiber includes a plurality of reverse modes that respectively couple light of a plurality of clad modes propagating through the clad with an interval portion provided to prevent interference between adjacent reverse-coupled long-period fiber grating structures. It is characterized by connecting coupled long-period grating structures.
請求項４の光伝送システムは、伝送路の光ファイバとしてクラッド中に複数のコアを有するマルチコア光ファイバを複数連結して使用する光伝送システムであって、
前記マルチコア光ファイバの光増幅器として請求項１に記載のマルチコア光増幅器を介在させることを特徴としている。
The optical transmission system of claim 4 is an optical transmission system that uses a plurality of multi-core optical fibers having a plurality of cores in a clad as an optical fiber of a transmission line,
The multi-core optical amplifier according to claim 1 is interposed as the optical amplifier of the multi-core optical fiber.
請求項１のマルチコア光増幅器によれば、結合手段により、クラッド内を伝搬する励起光がコア内を伝搬し、励起光から信号光へのエネルギ伝達がコア内で発生することにより、変換効率（励起効率）を高めて希土類添加ファイバの単位長当たりの利得を向上させることができる。 According to the multi-core optical amplifier of the first aspect, the coupling means causes the pumping light propagating in the clad to propagate in the core, and energy transfer from the pumping light to the signal light is generated in the core. The gain per unit length of the rare earth-doped fiber can be improved by increasing the pumping efficiency.
また、励起光結合用光ファイバの各コア部分に、逆結合長周期ファイバグレーティング構造を設け、励起光の特定波長（共振波長成分）がコア内に積極的に透過する構成とすることで、クラッドモードからコアモードに効率的に結合できるようにし、励起光から信号光へのエネルギ伝達がコア内で発生することにより励起効率を高めることで増幅媒体の長さを短くすることが可能となる。
その結果、増幅媒体となる光ファイバの短尺化により、Ｃバンド帯域（１５３０〜１５６５ｎｍ）の信号光の増幅を実現することができる。
In addition, by providing a reverse-coupled long-period fiber grating structure in each core portion of the optical fiber for pumping light coupling, the specific wavelength (resonance wavelength component) of the pumping light is actively transmitted into the core, so that the cladding The mode can be efficiently coupled from the core mode, and the energy transfer from the pumping light to the signal light is generated in the core, thereby increasing the pumping efficiency and shortening the length of the amplification medium.
As a result, amplification of the signal light in the C band (1530 to 1565 nm) can be realized by shortening the length of the optical fiber serving as the amplification medium.
更に、請求項１のマルチコア増幅器によれば、各コアに設けた逆結合長周期グレーティング構造が複数の光学特性を備えることで、クラッド内を伝搬する励起光について、複数のクラッドモードをコアモードに結合させることができる。 Further, according to the multi-core amplifier of claim 1, the inversely coupled long-period grating structure provided in each core has a plurality of optical characteristics, so that a plurality of cladding modes are changed to a core mode for excitation light propagating in the cladding. Can be combined.
請求項２によれば、入射した励起光がコアに近接したクラッド内を伝搬することで、単位断面積当たりの励起光の強度を上げることができ、励起光をクラッドモードからコアモードに効率良く結合させることができる。 According to the second aspect , the intensity of the excitation light per unit cross-sectional area can be increased by propagating the incident excitation light in the cladding close to the core, and the excitation light is efficiently transferred from the cladding mode to the core mode. Can be combined.
請求項３によれば、複数の逆結合長周期ファイバグレーティング構造を形成することで、複数のクラッドモードがコアモードに結合することを可能とする。 According to the third aspect , by forming a plurality of inversely coupled long-period fiber grating structures, a plurality of cladding modes can be coupled to the core mode.
請求項４の光伝送システムによれば、マルチコア光ファイバにおいて励起効率を高めることが可能なマルチコア光ファイバ光増幅器を使用することで、Ｃバンド帯域（１５３０〜１５６５ｎｍ）の信号光についても、マルチコア光ファイバ（伝送路の光ファイバ）を用いた長距離伝送路の構築が可能となる。 According to the optical transmission system of claim 4 , by using the multi-core optical fiber amplifier capable of increasing the pumping efficiency in the multi-core optical fiber, the multi-core optical signal can be obtained even for the signal light in the C band (1530 to 1565 nm). It is possible to construct a long-distance transmission line using a fiber (an optical fiber of the transmission line).
本発明に係るマルチコア光増幅器の実施形態の一例について、図面を参照しながら説明する。
マルチコア光増幅器は、図１に示すように、信号光を入力する入力側マルチコア光ファイバ１０と、信号光を出力する出力側マルチコア光ファイバ５０との間に介在させて、信号光の増幅作用を行うもので、励起光が供給される励起光供給用マルチコア光ファイバ２０と、信号光と励起光を合波させる結合用マルチコア光ファイバ３０と、信号光を増幅する増幅用マルチコア光ファイバ４０と、を備えて構成されている。
光アイソレータ群６０は、図９と同様に、増幅用マルチコア光ファイバ４０の各コア４３と、出力側マルチコア光ファイバ５０の各コア５３とを連結させるためのものである。
An example of an embodiment of a multi-core optical amplifier according to the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the multi-core optical amplifier is interposed between an input-side multi-core optical fiber 10 for inputting signal light and an output-side multi-core optical fiber 50 for outputting signal light, thereby amplifying the signal light. A pumping light supply multicore optical fiber 20 to which pumping light is supplied, a coupling multicore optical fiber 30 that combines the signal light and the pumping light, an amplification multicore optical fiber 40 that amplifies the signal light, It is configured with.
The optical isolator group 60 is for connecting the cores 43 of the amplification multi-core optical fiber 40 and the cores 53 of the output-side multi-core optical fiber 50 in the same manner as in FIG. 9.
入力側マルチコア光ファイバ１０は、円柱状に形成された単一のクラッド１１中に、軸方向に沿った複数のコア１３を有している。マルチコア光ファイバ１０に内在する複数のコア１３は、クラッド１１の屈折率より高い屈折率で形成され、マルチコア光ファイバ１０の中心軸に対して同心円状に配置されている。この例では、中心軸の周囲に６個のコア１３が同心円状にそれぞれ等間隔に配置されている。 The input-side multi-core optical fiber 10 has a plurality of cores 13 along the axial direction in a single clad 11 formed in a cylindrical shape. The plurality of cores 13 included in the multi-core optical fiber 10 are formed with a refractive index higher than that of the clad 11 and are arranged concentrically with respect to the central axis of the multi-core optical fiber 10. In this example, six cores 13 are concentrically arranged at equal intervals around the central axis.
励起光供給用マルチコア光ファイバ２０は、入力側マルチコア光ファイバ１０の伝搬先側に接続され、円柱状に形成された内側クラッド２１と外側クラッド２２の二層構造で構成されている。中央側の内側クラッド２１には、入力側マルチコア光ファイバ１０と同様の構成となる軸方向に沿った複数のコア２３を有するとともに、励起光源（図示せず）から励起光が入射して供給されるように構成されている。 The pumping light supplying multi-core optical fiber 20 is connected to the propagation destination side of the input-side multi-core optical fiber 10 and has a two-layer structure of an inner cladding 21 and an outer cladding 22 formed in a cylindrical shape. The central inner cladding 21 has a plurality of cores 23 along the axial direction having the same configuration as the input-side multi-core optical fiber 10 and is supplied with excitation light from an excitation light source (not shown). It is comprised so that.
励起光結合用マルチコア光ファイバ３０は、励起光供給用マルチコア光ファイバ２０の伝搬先側に接続され、円柱状に形成された内側クラッド３１と外側クラッド３２の二層構造で構成されている。中央側の内側クラッド３１には、入力側マルチコア光ファイバ１０及び励起光供給用マルチコア光ファイバ２０と同様の構成となる軸方向に沿った複数のコア３３を有するとともに、各コア３３は逆結合長周期ファイバグレーティング構造（結合手段）で形成されている。 The pumping light coupling multicore optical fiber 30 is connected to the propagation destination side of the pumping light supply multicore optical fiber 20 and has a two-layer structure of an inner cladding 31 and an outer cladding 32 formed in a cylindrical shape. The inner clad 31 on the center side has a plurality of cores 33 along the axial direction that have the same configuration as the input-side multicore optical fiber 10 and the pumping light supply multicore optical fiber 20, and each core 33 has a reverse coupling length. It is formed of a periodic fiber grating structure (coupling means).
逆結合長周期ファイバグレーティング構造は、コアモードからクラッドモードの特定モードと結合することにより特定波長で放射損失を生じさせる帯域阻止光フィルタとなる長周期ファイバグレーティングについて、逆に特定のクラッドモードからコアモードへ逆結合するように使用するものである。
光ファイバのコアに長周期ファイバグレーティングを作成した場合、コアを伝搬する信号光は、図２に示すように、位相整合条件を満たした特定の波長がコアモードからクラッドモードへ変換放射され損失が発生する。
The reverse-coupled long-period fiber grating structure is a long-period fiber grating that becomes a band-stop optical filter that generates radiation loss at a specific wavelength by coupling with a specific mode from the core mode to the cladding mode. It is used to decouple to the mode.
When a long-period fiber grating is formed in the core of the optical fiber, the signal light propagating through the core is radiated by converting a specific wavelength satisfying the phase matching condition from the core mode to the cladding mode as shown in FIG. Occur.
上述したコア３３の構造によれば、励起光供給用マルチコア光ファイバ２０の内側クラッド２１から励起光結合用マルチコア光ファイバ３０の内側クラッド３１に入射し複数のクラッドモードで伝搬する光は、逆結合長周期ファイバグレーティング構造において特定のクラッドモードの特定波長の光がコア３３内のコアモードに逆結合し、図３に示すように、長周期ファイバグレーティングとは逆の特性が得られる。すなわち、コア３３（逆結合長周期ファイバグレーティング構造）では、励起光結合用マルチコア光ファイバ３０のクラッドモードとして伝搬する励起光の特定波長（共振波長成分）の光がコアモードに逆結合する。
なお、クラッド内を伝搬する励起光のクラッドモードはマルチモードであり、複数の伝搬モードが存在し、逆結合長周期グレーティングはそれらのクラッドモードのうち、位相整合条件を満足する特定のクラッドモードのみをコアモードに結合させることになる。
励起光の特定波長がクラッド３１からコア３３内に積極的に透過する構成とすることで、クラッドモードからコアモードに効率的に結合できるようにしている。クラッド３１からコア３３内に透過する光の波長およびクラッドモードは、逆結合長周期ファイバグレーティング構造に形成される周期的な屈折率変調による光学特性に依存する。
According to the structure of the core 33 described above, light that is incident on the inner cladding 31 of the pumping light coupling multicore optical fiber 30 from the inner cladding 21 of the pumping light supply multicore optical fiber 20 and propagates in a plurality of cladding modes is reversely coupled. In the long-period fiber grating structure, light of a specific wavelength in a specific cladding mode is reversely coupled to the core mode in the core 33, and as shown in FIG. 3, characteristics opposite to those of the long-period fiber grating can be obtained. That is, in the core 33 (reverse coupling long-period fiber grating structure), light having a specific wavelength (resonance wavelength component) of pumping light propagating as a cladding mode of the pumping light coupling multicore optical fiber 30 is reversely coupled to the core mode.
The cladding mode of pumping light propagating in the cladding is multimode, and there are multiple propagation modes, and the reverse coupled long period grating is only one of the cladding modes that satisfy the phase matching condition. Will be coupled to the core mode.
By adopting a configuration in which the specific wavelength of the excitation light is actively transmitted from the clad 31 into the core 33, the clad mode can be efficiently coupled to the core mode. The wavelength of light transmitted from the clad 31 into the core 33 and the clad mode depend on the optical characteristics due to the periodic refractive index modulation formed in the reverse coupling long period fiber grating structure.
逆結合長周期ファイバグレーティング構造では、励起光結合用マルチコア光ファイバ３０の各コア３３に対して、レーザ光の干渉によって生じる干渉縞を照射することで、干渉縞に基づいてコアの屈折率が周期的に変化するように構成されている。干渉縞は、短波長レーザ光の光路を二分割させた後の干渉（二光束干渉法）や、短波長レーザ光からの照射光が位相マスクを介する干渉（位相マスク法）で得ることができる。
干渉縞による焦点面（高いコントラストが得られる範囲）は、照射方向に１０ミクロン程度であり、励起光結合用マルチコア光ファイバ３０の全てのコア３３に同時に干渉縞焦点面を位置させることは不可能であるので、屈折率の周期的変化が同じグレーティング構造を全てのコア３３に作成するため、各コア３３の空間的な位置と、干渉縞焦点面の位置とを相対的に変化させながらレーザ光の照射を行うようにする。
In the inversely coupled long-period fiber grating structure, each core 33 of the pumping light coupling multi-core optical fiber 30 is irradiated with interference fringes caused by laser light interference, so that the refractive index of the core is periodic based on the interference fringes. It is configured to change. The interference fringes can be obtained by interference after splitting the optical path of the short-wavelength laser light into two parts (two-beam interference method) or by interference of the irradiation light from the short-wavelength laser light through the phase mask (phase mask method). .
The focal plane due to the interference fringes (the range in which high contrast can be obtained) is about 10 microns in the irradiation direction, and it is impossible to simultaneously place the interference fringe focal planes on all the cores 33 of the excitation light coupling multicore optical fiber 30. Therefore, in order to create a grating structure with the same periodic change of the refractive index in all the cores 33, the laser beam while relatively changing the spatial position of each core 33 and the position of the interference fringe focal plane. To be irradiated.
各コア３３の空間的な位置と、干渉縞焦点面の位置とを相対的な変化は、例えば図４に示すように、励起光結合用マルチコア光ファイバ３０について中心軸を中心に回転させることで、中心軸に対して同心状に配置された各コア３３に干渉縞焦点面を位置させるようにして、全てのコア３３へ逆結合長周期ファイバグレーティング構造を順次形成することが可能となる。また、励起光増幅用マルチコア光ファイバ３０を位相マスクに対して昇降動作させることで、各コア３３の空間的な位置と、位相マスクを介した短波長レーザ光の干渉縞焦点面の位置とが相対的に変化するようにしてもよい。 The relative change between the spatial position of each core 33 and the position of the interference fringe focal plane is obtained by rotating the pumping light coupling multicore optical fiber 30 around the central axis as shown in FIG. Thus, it is possible to sequentially form reverse coupled long-period fiber grating structures on all the cores 33 such that the interference fringe focal plane is positioned on each core 33 arranged concentrically with respect to the central axis. Further, by moving the pumping light amplification multi-core optical fiber 30 up and down with respect to the phase mask, the spatial position of each core 33 and the position of the interference fringe focal plane of the short-wavelength laser light through the phase mask can be determined. You may make it change relatively.
増幅用マルチコア光ファイバ４０は、励起結合用マルチコア光ファイバ３０の伝搬先側に接続された希土類添加マルチコア光ファイバにより構成されている。増幅用マルチコア光ファイバ４０は、円柱状に形成された内側クラッド４１と外側クラッド４２の二層構造で構成され、中央側の内側クラッド４１には、光増幅のための希土類イオンが添加された複数のコア４３が形成されている。各コア４３は、励起光結合用マルチコア光ファイバ３０からの信号光、及び、励起光結合用マルチコア光ファイバ３０で逆結合された励起光が伝搬する。 The amplification multi-core optical fiber 40 is composed of a rare earth-doped multi-core optical fiber connected to the propagation destination side of the excitation-coupling multi-core optical fiber 30. The amplification multi-core optical fiber 40 has a two-layer structure of an inner clad 41 and an outer clad 42 formed in a cylindrical shape, and a plurality of rare earth ions for optical amplification are added to the inner clad 41 on the center side. The core 43 is formed. Each core 43 propagates the signal light from the pumping light coupling multicore optical fiber 30 and the pumping light reversely coupled by the pumping light coupling multicore optical fiber 30.
出力側マルチコア光ファイバ５０は、入力側マルチコア光ファイバ１０と同様の構成となる軸方向に沿った複数のコア５３が形成されて、各コア５３は、増幅用マルチコア光ファイバ４０の各コア４３に対して光アイソレータ群６０を介して接続されている。 The output-side multicore optical fiber 50 is formed with a plurality of cores 53 along the axial direction having the same configuration as the input-side multicore optical fiber 10, and each core 53 is connected to each core 43 of the amplification multicore optical fiber 40. It is connected to the optical isolator group 60 via the optical isolator group 60.
上述したマルチコア光増幅器の構造によれば、信号光を入力する入力側マルチコア光ファイバ１０の各コア１３から入力された信号光は、励起光供給用マルチコア光ファイバ２０のコア２３、励起光結合用マルチコア光ファイバ３０のコア３３、増幅用マルチコア光ファイバ４０のコア４４を伝搬して出力側マルチコア光ファイバ５０のコア５３へ出力される。
励起光供給用マルチコア光ファイバ２０の内側クラッド２１に入射した励起光は、励起光供給用マルチコア光ファイバ２０の内側クラッド２１、励起光結合用マルチコア光ファイバ３０の内側クラッド３１中で複数のクラッドモードを伝搬する。
その後、励起光は、励起光結合用マルチコア光ファイバ３０のコア３３に形成された逆結合長周期ファイバグレーティング構造により、特定波長の特定クラッドモードからコアモードへの結合を実現する。そして、増幅用マルチコア光ファイバ４０の各コア４３中にドープされた希土類元素を効率的に励起し、信号光の増幅作用が行われる。
According to the structure of the multi-core optical amplifier described above, the signal light input from each core 13 of the input-side multi-core optical fiber 10 to which signal light is input is transmitted to the core 23 of the multi-core optical fiber 20 for supplying pump light, and for pump light coupling. The signal propagates through the core 33 of the multi-core optical fiber 30 and the core 44 of the amplification multi-core optical fiber 40 and is output to the core 53 of the output-side multi-core optical fiber 50.
The pumping light incident on the inner cladding 21 of the pumping light supply multicore optical fiber 20 has a plurality of cladding modes in the inner cladding 21 of the pumping light supply multicore optical fiber 20 and the inner cladding 31 of the pumping light coupling multicore optical fiber 30. To propagate.
Thereafter, the pumping light realizes the coupling from the specific cladding mode of the specific wavelength to the core mode by the reverse coupling long-period fiber grating structure formed in the core 33 of the multicore optical fiber 30 for pumping light coupling. Then, the rare earth element doped in each core 43 of the amplification multi-core optical fiber 40 is efficiently excited, and the signal light is amplified.
図９のマルチコア光増幅器において、Ｃバンド帯域の信号光の光増幅が実現できなかった原因は、励起光パワーがコアモードに十分結合していないことによる励起光パワー不足による。上述の構造によれば、クラッドモードをコアモードに結合させる手段として逆結合長周期ファイバグレーティング構造を設けることで、励起光から信号光へのエネルギ伝達をコア内で行って励起効率を高めることで励起光パワー不足を解消し、増幅媒体となる光ファイバの短尺化を図ってＣバンド帯域での信号光の増幅を可能とする。その結果、増幅用マルチコア光ファイバ４０の各コア４３を伝搬する信号光がＣバンド帯域であっても、高い利得が得られるマルチコア光増幅器とすることができる。 In the multicore optical amplifier of FIG. 9, the reason why the optical amplification of the C-band signal light cannot be realized is that the pumping light power is not sufficiently coupled to the core mode, and the pumping light power is insufficient. According to the above structure, by providing an inversely coupled long-period fiber grating structure as a means for coupling the cladding mode to the core mode, energy transfer from the pumping light to the signal light is performed in the core, thereby increasing the pumping efficiency. The shortage of pumping light power is solved, and the optical fiber serving as an amplifying medium is shortened to enable amplification of signal light in the C band. As a result, even if the signal light propagating through each core 43 of the amplification multi-core optical fiber 40 is in the C band, a multi-core optical amplifier that can obtain a high gain can be obtained.
上述したマルチコア光増幅器の励起光供給用マルチコア光ファイバ２０は、クラッド構造を二層化（ダブルクラッド）することで、入射される励起光は、各コア２３に隣接した内側クラッド（インナークラッド）２１に結合されている。ダブルクラッド構造にすることにより、励起光の内側クラッド２１内への閉じ込めが高くなり、単位断面積あたりの励起光の強度が上がることで、励起効率の向上を図ることができる。
また、クラッド構造を二層化（ダブルクラッド）にすることにより、励起光が伝搬する領域の断面積を小さくすることにより、伝搬可能なクラッドモードの数を少なくする効果も有している。
The above-described multicore optical fiber 20 for supplying pumping light for a multicore optical amplifier has a clad structure that is double-layered (double clad), so that incident pumping light is incident on an inner clad (inner clad) 21 adjacent to each core 23. Is bound to. By using the double clad structure, the pumping light is confined in the inner cladding 21 and the intensity of the pumping light per unit cross-sectional area is increased, so that the pumping efficiency can be improved.
Further, by making the clad structure double-layered (double clad), it is possible to reduce the number of clad modes that can be propagated by reducing the cross-sectional area of the region where the excitation light propagates.
また、増幅用マルチコア光ファイバ（希土類添加マルチコアファイバ）４０についても二層化（ダブルクラッド）構造としている。これは、励起光供給用マルチコア光ファイバ２０の二層化と同様の効果を発揮させるためである。すなわち、励起光をクラッドからコアに結合させる結合部（長周期逆結合グレーティングが存在する部分）において、クラッドモードからコアモードに結合する励起光パワーは、全体の励起光パワーの数〜数１０％（１００％ではない）であり、結合部以降の希土類添加マルチコアファイバ部分においても残留する励起光が存在し、この残留励起光を少しでも増幅の役に立てるためには、二層化構造にして閉じ込めを高くする方が好ましい。 The amplification multi-core optical fiber (rare earth-doped multi-core fiber) 40 also has a double-layer (double clad) structure. This is because the same effect as that of the two-layered multi-core optical fiber 20 for supplying excitation light is exhibited. That is, in the coupling part (the part where the long-period reverse coupling grating exists) coupling the pumping light from the cladding to the core, the pumping light power coupled from the cladding mode to the core mode is several to several tens of percent of the entire pumping light power. (Not 100%), and there is residual pumping light in the rare earth-doped multicore fiber part after the coupling part. In order to use this residual pumping light as much as possible, it is confined in a two-layer structure. It is preferable to increase the value.
なお、上述した例では、励起光供給用マルチコア光ファイバ２０、励起光結合用マルチコア光ファイバ３０、増幅用マルチコア光ファイバ４０について、クラッド構造を二層化（ダブルクラッド）したが、図５に示すように、それぞれ単層（シングルクラッド）の構造としてもよい。この場合であっても、増幅用マルチコア光ファイバ４０おける信号光の増幅作用に関して十分な利得を得ることができる。図５中、図１と同一の構成を採る部分については同一符号を付している。 In the above-described example, the cladding structure of the multi-core optical fiber 20 for supplying excitation light, the multi-core optical fiber 30 for coupling coupling pump light, and the multi-core optical fiber 40 for amplification is double-layered (double clad). As such, a single layer (single clad) structure may be used. Even in this case, a sufficient gain can be obtained with respect to the amplification effect of the signal light in the amplification multicore optical fiber 40. In FIG. 5, parts having the same configuration as in FIG.
続いて、マルチコア光増幅器の実施形態の他の例について、図６を参照しながら説明する。図６において、図１と同一の構成を採る部分については同一符号を付し、以下、異なる構成を中心に説明する。 Next, another example of the embodiment of the multi-core optical amplifier will be described with reference to FIG. 6, parts having the same configuration as in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and different configurations will be mainly described below.
この例では、励起光結合用マルチコア光ファイバ３０について、インターバル部７０を介して逆結合長周期ファイバグレーティング構造を有するマルチコア光ファイバ（３０−１）〜（３０−ｎ）を複数（ｎ）個連結して構成する。
インターバル部７０は、円柱状に形成された内側クラッド７１と外側クラッド７２の二層構造のマルチコア光ファイバで構成され、中央側の内側クラッド７１には、入力側マルチコア光ファイバ１０等に使用されるマルチコア光ファイバと同様に、軸方向に沿った複数のコア７３を備えている。
In this example, a plurality of (n) multi-core optical fibers (30-1) to (30-n) having an inversely coupled long-period fiber grating structure are connected via an interval unit 70 for the pumping light coupling multi-core optical fiber 30. And configure.
The interval unit 70 is configured by a multi-core optical fiber having a two-layer structure of an inner clad 71 and an outer clad 72 formed in a columnar shape, and the central inner clad 71 is used for the input-side multi-core optical fiber 10 and the like. Similar to the multi-core optical fiber, a plurality of cores 73 are provided along the axial direction.
インターバル部７０は、励起光結合用マルチコア光ファイバ３０において、隣接する逆結合長周期ファイバグレーティング構造の干渉を防止するために設けられている。
すなわち、逆結合長周期ファイバグレーティング構造においては、上述したように屈折率の高い部分と低い部分が周期的に存在することにより、グレーティングとしての作用が得られる。複数あるクラッドモード（伝搬モード）のうち、どのクラッドモードをコアモードに結合させるかは、逆結合長周期ファイバグレーティング構造の周期により決まる（モードが違うと周期が異なる）。周期の異なるグレーティング構造が、インターバル部分なしに隣接すると、お互いに干渉してしまい、個別のグレーティング構造の時に得られた動作が得られなくなる可能性がある。インターバル部７０は、このような現象を防止するために設けられたものである。また、インターバル部７０の長さとしては、少なくとも、いずれかの逆結合長周期ファイバグレーティング構造の一周期分の長さの長い方より長い長さが必要となる。
The interval unit 70 is provided in the pumping light coupling multicore optical fiber 30 to prevent interference between adjacent reverse-coupled long-period fiber grating structures.
That is, in the reverse coupled long-period fiber grating structure, as described above, the high refractive index portion and the low refractive index portion are periodically present, so that an action as a grating can be obtained. Which of the clad modes (propagation modes) is coupled to the core mode is determined by the period of the reverse-coupled long-period fiber grating structure (the period is different for different modes). If the grating structures having different periods are adjacent to each other without an interval portion, they interfere with each other, and there is a possibility that the operation obtained with the individual grating structures cannot be obtained. The interval unit 70 is provided to prevent such a phenomenon. Further, the length of the interval portion 70 is required to be at least longer than the longer one of the lengths of one cycle of the reverse coupling long-period fiber grating structure.
マルチコア光ファイバ（３０−１）〜（３０−ｎ）の各コア（３３−１）〜（３３−ｎ）に形成される逆結合長周期ファイバグレーティング構造は、同一の特定モードの励起光を各コアに結合させるため、それぞれ屈折率の周期的変化（光学特性）が同一となるように形成され、コアモードに対して共通のクラッドモードを結合するようになっている。 The reverse coupling long-period fiber grating structure formed in each of the cores (33-1) to (33-n) of the multi-core optical fibers (30-1) to (30-n) In order to couple to the core, the periodic changes (optical characteristics) of the refractive index are the same, and a common cladding mode is coupled to the core mode.
また、各コア（３３−１）〜（３３−ｎ）に形成される逆結合長周期ファイバグレーティング構造について、異なるモードの励起光を各コアに結合させるため、それぞれ屈折率の周期的変化（光学特性）が異なるように形成し、各コアのコアモードに対して異なるクラッドモードを結合するような構成とすることも可能である。
すなわち、マルチコア光ファイバ（３０−１）〜（３０−ｎ）の内側クラッド（３１−１）〜（３１−ｎ）において、クラッドモードを伝搬する励起光は、単一の伝搬モードのみを伝搬しているのではなく、いわゆるマルチモードでの伝搬を行っている。そのため、励起光パワーは、多くの伝搬モードに分散してしまっているので、ある特定のクラッドモードのみをコアモードに結合させるだけでは、十分な励起光パワーが得られない場合があり得る。
Further, in the reverse coupling long period fiber grating structure formed in each of the cores (33-1) to (33-n), in order to couple excitation light of different modes to each core, a periodic change in refractive index (optical) It is also possible to adopt a configuration in which different clad modes are coupled to the core mode of each core.
That is, in the inner claddings (31-1) to (31-n) of the multi-core optical fibers (30-1) to (30-n), the excitation light propagating in the cladding mode propagates only in a single propagation mode. Instead, propagation is performed in a so-called multimode. For this reason, since the pumping light power is dispersed in many propagation modes, there is a case where sufficient pumping light power cannot be obtained only by coupling only a specific cladding mode to the core mode.
そこで、励起光結合用マルチコア光ファイバ３０において、異なる光学特性を有する複数の逆結合長周期グレーティング構造を各マルチコア光ファイバ（３０−１）〜（３０−ｎ）に形成することで、複数のクラッドモードが特定のコアモードに結合することを可能とする。 Therefore, in the multi-core optical fiber 30 for coupling excitation light, a plurality of reverse coupling long-period grating structures having different optical characteristics are formed in each of the multi-core optical fibers (30-1) to (30-n), whereby a plurality of claddings are formed. Allows a mode to bind to a specific core mode.
また、本例においても、励起光供給用マルチコア光ファイバ２０、励起光結合用マルチコア光ファイバ３０、増幅用マルチコア光ファイバ４０について、単層（シングルクラッド）構造のマルチコア光ファイバを使用してもよい。 Also in this example, a single-layer (single clad) structure multicore optical fiber may be used for the pumping light supply multicore optical fiber 20, the pumping light coupling multicore optical fiber 30, and the amplification multicore optical fiber 40. .
上述したマルチコア光増幅器の構成によれば、従来のクラッド一括励起方式による光増幅では、増幅用マルチコア光ファイバ４０のコア４３にドープされた希土類元素へのエネルギ供給が不十分であるため、十分な利得を得るためには、増幅媒体の長さが長尺化してＬバンド帯域（１５６５〜１６２５ｎｍ）の信号光の増幅器しか実現できなかったのに対して、励起光増幅用マルチコア光ファイバ３０の各コア３３部分に、逆結合長周期ファイバグレーティング構造を設け、励起光の特定波長がコア内に積極的に透過する構成とすることで、クラッドモードからコアモードに効率的に結合できるようにし、励起光から信号光へのエネルギ伝達がコア３３内で発生して変換効率（励起効率）を高めることで増幅媒体の長さを短くすることが可能となり、Ｃバンド帯域（１５３０〜１５６５ｎｍ）の信号光の増幅を実現することができる。 According to the configuration of the multi-core optical amplifier described above, in the conventional optical amplification by the clad collective pumping method, the energy supply to the rare earth element doped in the core 43 of the multi-core optical fiber 40 for amplification is insufficient. In order to obtain the gain, the length of the amplification medium is lengthened and only an amplifier of signal light in the L band band (1565 to 1625 nm) can be realized. The core 33 is provided with an inversely coupled long-period fiber grating structure, and a specific wavelength of the pumping light is actively transmitted into the core so that it can be efficiently coupled from the cladding mode to the core mode. Energy transfer from light to signal light occurs in the core 33 to increase the conversion efficiency (excitation efficiency), thereby shortening the length of the amplification medium. It is possible to realize the amplification of the signal light C-band (1530 to 1565 nm).
上述したマルチコア光増幅器では、逆結合長周期グレーティング構造の光学特性として、全てのコアに同一の光学特性（周期）のグレーティング構造が形成されるようにした。すなわち、コア毎にグレーティング構造がそれぞれ存在する場合は、その順番も含めて同一の光学特性となっている。
これに対して、マルチコア光増幅器において、コア毎にグレーティング構造の光学特性が異なるようにしてもよい。この場合、グレーティング構造がコア毎に複数存在する場合は、同一の光学特性を持つグレーティング構造は存在しない。
又は、励起光増幅用マルチコア光ファイバ３０に存在する複数のコアの内、いくつかは同一の光学特性のグレーティング構造を有し、その他は別の光学特性に形成する、もしくはグレーティング構造の光学特性がいくつかのグループ（例えば６つのコアがある場合、２つのコアずつ３グループに分かれている）で異なるように形成してもよい。
In the multi-core optical amplifier described above, the grating structure having the same optical characteristic (period) is formed in all the cores as the optical characteristic of the reverse coupling long period grating structure. That is, when a grating structure exists for each core, the optical characteristics are the same including the order.
On the other hand, in the multi-core optical amplifier, the optical characteristics of the grating structure may be different for each core. In this case, when there are a plurality of grating structures for each core, there are no grating structures having the same optical characteristics.
Alternatively, some of the plurality of cores existing in the multi-core optical fiber 30 for amplifying excitation light have a grating structure with the same optical characteristics, and others are formed with different optical characteristics, or the optical characteristics of the grating structure are Different groups may be formed (for example, when there are six cores, two cores are divided into three groups).
励起光増幅用マルチコア光ファイバ３０の各コア３３に作製した逆結合長周期グレーティング構造が異なる光学特性を有している場合、一つの励起光増幅用マルチコア光ファイバ３０内において内側クラッド２１を伝搬する複数のクラッドモードの光をコアモードに結合させることができる。
一つの励起光増幅用マルチコア光ファイバ３０において、各コア３３に異なる光学特性のグレーティング構造を作製する場合は、図４における短波長レーザ光の照射において、例えば、励起光増幅用マルチコア光ファイバ３０を回転する（または昇降する）毎に位相マスクを交換することが必要となる。
When the reverse coupling long-period grating structure produced in each core 33 of the pumping light amplification multicore optical fiber 30 has different optical characteristics, it propagates through the inner cladding 21 in one pumping light amplification multicore optical fiber 30. Multiple clad mode light can be coupled to the core mode.
In the case of producing a grating structure having different optical characteristics for each core 33 in one pumping light amplification multicore optical fiber 30, for example, in the irradiation with the short wavelength laser light in FIG. It is necessary to exchange the phase mask each time it rotates (or moves up and down).
次に、上述したマルチコア光増幅器を使用した光伝送システムについて、図７を参照して説明する。
光伝送システムは、伝送路の光ファイバとして用いる複数の伝送用マルチコア光ファイバ１００と、光伝送路の損失補償のためマルチコア光ファイバ間に接続する光増幅器としてのマルチコア光増幅器１０１により構成される。マルチコア光増幅器１０１としては、上述したクラッド励起方式のＣバンド帯域マルチコア光増幅器を使用する。
伝送用マルチコア光ファイバ１００の入力側には、シングルコアの光ファイバに対応する複数の光送信端局装置１０２がシングル／マルチ変換部１０３を介して接続され、伝送用マルチコア光ファイバ１００の出力側には、シングルコアに対応する複数の光受信端局装置１０４がマルチ／シングル変換部１０５を介して接続され、伝送路の入出力端においてシングルコアからマルチコアへの変換が行われる。光送信端局装置１０２及び光受信端局装置１０４には、波長多重技術が適用されている。
Next, an optical transmission system using the above-described multi-core optical amplifier will be described with reference to FIG.
The optical transmission system includes a plurality of transmission multi-core optical fibers 100 used as optical fibers in a transmission line, and a multi-core optical amplifier 101 as an optical amplifier connected between the multi-core optical fibers for loss compensation of the optical transmission line. As the multi-core optical amplifier 101, the above-described clad excitation type C-band multi-core optical amplifier is used.
A plurality of optical transmission terminal devices 102 corresponding to single-core optical fibers are connected to the input side of the transmission multi-core optical fiber 100 via a single / multi conversion unit 103, and the output side of the transmission multi-core optical fiber 100 A plurality of optical receiving terminal devices 104 corresponding to a single core are connected via a multi / single conversion unit 105, and conversion from a single core to a multicore is performed at an input / output end of a transmission path. A wavelength division multiplexing technique is applied to the optical transmitting terminal station device 102 and the optical receiving terminal device 104.
従来、Ｃバンド帯域に対応するマルチコア光増幅器が存在しなかったので、図８に示すように、各シングルコア光増幅器２０１を用いる必要があった。そのため、各伝送用マルチコア光ファイバ間に接続される増幅器の増幅点において、マルチコアとシングルコアの相互変換のためのシングル／マルチ変換部１０３及びマルチ／シングル変換部１０５が必要となり、システムの複雑化とコスト増大を招いていた。 Conventionally, there has been no multi-core optical amplifier corresponding to the C-band, so that it is necessary to use each single-core optical amplifier 201 as shown in FIG. Therefore, a single / multi conversion unit 103 and a multi / single conversion unit 105 for mutual conversion between the multi-core and the single core are required at the amplification point of the amplifier connected between the multi-core optical fibers for transmission. And incurred an increase in costs.
これに対して上述した光伝送システムによれば、複数の伝送用マルチコア光ファイバ１００を接続する場合の増幅点において、Ｃバンド帯域に対応するマルチコア光増幅器１０１を使用することで、マルチ／シングル変換部を備えたシングルコア光ファイバ光増幅器２０１が不要となり、伝送部分を通してマルチコア同士の接続を行うことでシステム全体の大幅な簡略化を図ることができる。 On the other hand, according to the optical transmission system described above, multi / single conversion is achieved by using the multi-core optical amplifier 101 corresponding to the C-band at the amplification point when a plurality of transmission multi-core optical fibers 100 are connected. The single core optical fiber optical amplifier 201 having the unit is not required, and the entire system can be greatly simplified by connecting the multicores through the transmission part.
１０…入力側マルチコア光ファイバ、 １１…クラッド、 １３…コア、 ２０…励起光供給用マルチコア光ファイバ、 ２１…内側クラッド、 ２２…外側クラッド、 ２３…コア、 ３０…励起光結合用マルチコア光ファイバ、 ３１…内側クラッド、 ３２…外側クラッド、 ３３…コア（逆結合長周期ファイバグレーティング構造）、 ４０…増幅用マルチコア光ファイバ（希土類添加マルチコア光ファイバ）、 ４１…内側クラッド、 ４２…外側クラッド、 ４３…コア、 ５０…出力側マルチコア光ファイバ、 ５１…クラッド、 ５３…コア、 ７０…インターバル部、 ７１…内側クラッド、 ７３…コア、 １００…伝送用マルチコア光ファイバ、 １０１…マルチコア光増幅器。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Input side multi-core optical fiber, 11 ... Cladding, 13 ... Core, 20 ... Multi-core optical fiber for pumping light supply, 21 ... Inner cladding, 22 ... Outer cladding, 23 ... Core, 30 ... Multi-core optical fiber for pumping light coupling, DESCRIPTION OF SYMBOLS 31 ... Inner clad, 32 ... Outer clad, 33 ... Core (reverse coupling long period fiber grating structure), 40 ... Multicore optical fiber for amplification (rare earth addition multicore optical fiber), 41 ... Inner clad, 42 ... Outer clad, 43 ... Core: 50: Output-side multi-core optical fiber, 51: Clad, 53: Core, 70: Interval section, 71: Inner cladding, 73: Core, 100: Multi-core optical fiber for transmission, 101: Multi-core optical amplifier.
Claims (4)
コアを伝搬する信号光を増幅する希土類添加マルチコア光ファイバと、
前記希土類添加マルチコア光ファイバの入力側に配置し、各コアに入力される信号光に対して励起光源からの励起光がクラッドに供給される励起光供給用光ファイバと、
前記希土類添加マルチコア光ファイバと前記励起光供給用光ファイバとの間に介在し、前記励起光の波長において前記クラッドから前記コアへの結合を発生させる結合手段を各コアに設けた励起光結合用光ファイバと、
を備え、
前記励起光結合用光ファイバの結合手段は、前記各コアに設けた逆結合長周期グレーティング構造であり、一つ若しくは複数のコアで構成されるグループ毎に異なる光学特性を備えて成ることを特徴とするマルチコア光増幅器。 An optical amplifier using a multi-core optical fiber having a plurality of cores in a clad as an amplification medium,
A rare earth-doped multi-core optical fiber that amplifies signal light propagating through the core;
An optical fiber for supplying pumping light, which is disposed on the input side of the rare earth-doped multicore optical fiber, and pumping light from a pumping light source is supplied to the clad with respect to signal light input to each core;
For coupling pumping light provided between each of the rare earth-doped multi-core optical fiber and the pumping light supply optical fiber, and coupling means for generating coupling from the cladding to the core at the wavelength of the pumping light. Optical fiber,
With
The coupling means of the excitation light coupling optical fiber is an inversely coupled long-period grating structure provided in each core, and has different optical characteristics for each group composed of one or a plurality of cores. Multi-core optical amplifier.
前記マルチコア光ファイバの光増幅器として請求項１に記載のマルチコア光増幅器を介在させる光伝送システム。 An optical transmission system using a plurality of multi-core optical fibers having a plurality of cores in a clad as an optical fiber for a transmission line,
The optical transmission system which interposes the multi-core optical amplifier of Claim 1 as an optical amplifier of the said multi-core optical fiber.
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