放大用多芯光纤设备以及多芯光纤放大器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及放大用多芯光纤设备以及使用它的多芯光纤放大器。
【背景技术】
[0002]在一个包层部中形成多个芯部的多芯光纤正被不断研究。该多芯光纤与在一个金属部中形成一个芯部的单芯光纤有相同的外径，且在多个芯部中传播信号光，且目的在于用于进行所谓的空间复用通信。若使用这种空间复用通信，则能够增加使作为传送路的相当于1条光纤的传送容量。在构筑使用这种多芯光纤的多芯光纤光传送系统时，与使用单芯光纤作为传送路的情况相同，需要用于补偿在传送路的传送损耗的信号光放大器。提出了若干对多芯光纤中的多芯部所传送的信号光进行放大的光放大器(参照非专利文献1?3) ο
[0003]其中，使用了作为放大介质而添加有稀土类金属的具有多芯的稀土类添加多芯光纤的多芯光纤放大器，由于与构成多芯光纤传送路的多芯光纤的亲和性好，因此是正研究要导入到光传送系统的技术。此外，即使在多芯光纤光传送系统中，也与现有的光传送系统同样，能够使用复用地传送波长不同的多个信号光的WDM (Wavelength Divis1nMultiplexing:波分复用)传送技术。
[0004]现行技术文献
[0005]非专利文献
[0006]非专利文献1:K.S.Abedin et al.，“Amplificat1n and noise propertiesof an erbium doped multicore fiber amplifier，，，Optics Express，vol.19，n0.17，pp.16715,2011.
[0007]非专利文献2:Υ.Mimura et al.，“Batch Multicore Amplificat1n withCladding-Pumped Multicore EDF，，，in Proc.EC0C2012, Tu.4.F.1，(2012)
[0008]非专利文献3:Υ.Tsuchida et al.，，，Simultaneous 7-Core PumpedAmplificat1n in Multicore EDF through Fibre Based Fan-1n/Out，，，in Proc.EC0C2012，Tu.4.F.2(2012)
【发明内容】
[0009]所要解决的技术问题
[0010]在使用多芯光纤传送路来进行空间复用通信时使用的多芯光纤放大器中，希望来自各芯部的信号光的输出功率相等。其理由是，若在多芯光纤传送路的各芯部间传送的信号光产生强度的差，则在芯部间，信号光的品质的变化会产生差异，其结果是，虽然在某芯部中信号光被适宜地传送，但在其它芯部中信号光成为严重变差的状况。另一方面，在使用将稀土类金属作为放大介质的放大用多芯光纤的光放大中，有时各芯部中的放大增益会有偏差。其理由是，在放大用多芯光纤中，由于制造误差等缘故，而存在各芯部中所添加的稀土类金属的添加量的偏差、或输入到各芯部的激励光的功率的偏差。
[0011]本发明鉴于上述情形，其目的在于，提供一种抑制各芯部中的放大增益的偏差的放大用多芯光纤设备以及使用它的多芯光纤放大器。
[0012]为了解决上述问题并实现目的，本发明的放大用多芯光纤设备包括:多个放大用多芯光纤，具有添加了放大介质的多个芯部和在所述多个芯部的外周所形成的包层部；和连接部，其将所述多个放大用多芯光纤的芯部彼此相互连接，所述连接部连接了所述芯部彼此，以使抑制相互连接的芯部的全长中的放大增益在各连接的芯部间的偏差。
[0013]本发明的放大用多芯光纤设备，在上述发明中，所述连接部连接了所述芯部彼此，以使抑制相互连接的芯部的全长中的平均增益系数在各连接的芯部间的偏差。
[0014]本发明的放大用多芯光纤设备，在上述发明中，所述连接部是通过使所述多个放大用多芯光纤之中的2个放大用多芯光纤绕中心轴旋转而直接连接来构成的。
[0015]本发明的放大用多芯光纤设备，在上述发明中，所述连接部具有具备1个芯部和在所述1个芯部的外周所形成的包层部的多个单芯光纤，所述放大用多芯光纤的芯部是经由所述单芯光纤而相互连接的。
[0016]本发明的放大用多芯光纤设备，在上述发明中，所述单芯光纤中插入了光损耗部。
[0017]本发明的放大用多芯光纤设备，在上述发明中，所述单芯光纤在所述1个芯部中添加了放大介质。
[0018]本发明的多芯光纤放大器，具有:上述发明的放大用多芯光纤设备；激励光源，其输出向所述放大用多芯光纤设备中所包含的放大用多芯光纤的芯部输入的激励光；以及光合波器，其使所述激励光输入所述放大用多芯光纤的芯部。
[0019]发明效果
[0020]根据本发明，发挥如下效果:能够实现抑制各芯部中的放大增益的偏差的放大用多芯光纤设备以及使用它的多芯光纤放大器。
【附图说明】
[0021]图1是实施方式1的放大用多芯光纤设备的示意性结构图。
[0022]图2是图1所示的放大用多芯光纤的示意性剖视图。
[0023]图3是实施方式2的放大用多芯光纤设备的示意性结构图。
[0024]图4是实施方式3的放大用多芯光纤设备的示意性结构图。
[0025]图5是图4所示的光纤束的示意性结构图。
[0026]图6是实施方式4的放大用多芯光纤设备的示意性结构图。
[0027]图7是实施方式5的多芯光纤放大器的示意性结构图。
[0028]图8是图7所示的放大用多芯光纤的示意性剖视图。
[0029]图9是图7所示的光合波器的示意图。
[0030]图10是光合波器的其它结构例的示意图。
[0031]图11是光合波器的另外其它结构例的示意图。
[0032]图12是实施方式6的多芯光纤放大器的示意性结构图。
[0033]图13是实施方式7的多芯光纤放大器的示意性结构图。
[0034]图14是比较例的多芯光纤放大器的示意性结构图。
[0035]图15是表示比较例的多芯光纤放大器的放大增益的波长依存性的图。
[0036]图16是表示实施例的多芯光纤放大器的放大增益的波长依存性的图。
[0037]图17是表示比较例以及实施例的多芯光纤放大器的放大增益偏差的波长依存性的图。
[0038]图18是实施方式8的放大用多芯光纤设备的示意性结构图。
[0039]图19是图18所示的放大用多芯光纤的示意性剖视图。
[0040]图20是实施方式9的放大用多芯光纤设备的示意性结构图。
[0041]图21是图20所示的放大用多芯光纤的示意性剖视图。
[0042]图22是实施方式10的放大用多芯光纤设备的示意性结构图。
【具体实施方式】
[0043]以下，参照附图来详细说明本发明的放大用多芯光纤设备以及多芯光纤放大器的实施方式。此外，并非通过该实施方式限定此发明。此外，在各附图中，对相同或对应的要素适当赋予相同的符号。而且，需要注意:附图是示意性的图，各要素的尺寸的关系等有时会与现实的情况不同。即使在附图相互间，也有时包括相互的尺寸关系或比率不同的部分。
[0044](实施方式1)
[0045]图1是实施方式1的放大用多芯光纤设备的示意性结构图。本实施方式1的放大用多芯光纤设备100具有:放大用多芯光纤10 ;放大用多芯光纤20 ;连接放大用多芯光纤10和放大用多芯光纤20的连接部30。
[0046]图2是图1所示的放大用多芯光纤10、20的示意性剖视图。图2 (a)表示放大用多芯光纤10的截面，图2(b)表不放大用多芯光纤20的截面。
[0047]如图2(a)所示，放大用多芯光纤10具有:7个芯部11?17 ;在芯部11?17的外周形成的包层部18。在包层部18内，芯部11配置在放大用多芯光纤10的大致中心轴。芯部12?17配置为在芯部11的周围形成以芯部11为中心的正六边形。
[0048]芯部11?17由石英系玻璃构成，添加有作为放大介质的稀土类金属和折射率调整用添加物。稀土类金属例如是铒(Er)或镱(Yb)。折射率调整用添加物例如是锗(Ge)。在芯部11?17中也可以添加用于改善放大介质的放大特性的铝(A1)等添加物。包层部18由折射率比芯部11?17低的材料构成，例如，由不包含折射率调整用添加物的石英玻璃构成。
[0049]同样地，如图2(b)所示，放大用多芯光纤20具有:7个芯部21?27 ;和在芯部21?27的外周所形成的包层部28。在包层部28内，芯部21配置在放大用多芯光纤20的大致中心轴。芯部22?27配置为在芯部21的周围形成以芯部21为中心的正六边形。
[0050]芯部21?27由石英系玻璃构成，添加有作为放大介质的稀土类金属和折射率调整用添加物。稀土类金属例如是铒(Er)或镱(Yb)。折射率调整用添加物例如是锗(Ge)。也可以在芯部21?27中添加用于改善放大介质的放大特性的铝(A1)等添加物。包层部28由折射率比芯部21?27低的材料构成，例如由不包含折射率调整用添加物的石英玻璃构成。
[0051]连接部30将放大用多芯光纤10的芯部11?17的任一个与放大用多芯光纤20的芯部21?27的任一个彼此相互连接。
[0052]针对连接部30更具体地进行说明。首先，放大用多芯光纤10的芯部11?17、以及放大用多芯光纤20的芯部21?27，若输入能够对所添加的放大介质进行光激励的波长的激励光(例如，放大介质为Er时，980nm波段或1480nm波段的波长的激励光)，则放大介质处于光激励状态，且处于能够光放大的状态。在该状态下，若向芯部11?17、21?27输入放大介质能够光放大的波长的信号光(例如，放大介质为Er时，是1550nm波段的波长的信号光)