[发明专利]光放大器和多芯光纤

说明书

本实施例例如涉及一种光放大器等，该光放大器包括能够在避免设备结构复杂化的同时有效利用激发光的结构。在该光放大器中，其中相邻芯部构成耦合芯部的耦合用MCF设置在放大用MCF和激发光源之间，以便将来自激发光源的激发光供应至放大用MCF的每个芯部。激发光源光学连接至耦合用MCF的特定芯部，并且在激发光被供应至放大用MCF的每个芯部之前，激发光从特定芯部耦合至除耦合用MCF中的特定芯部以外的其余芯部。由于这种构造，激发光能够在放大用MCF与耦合用MCF之间的已光学连接的芯部之间耦合。

技术领域

本发明涉及光放大器以及应用于该光放大器的多芯光纤。

背景技术

在单个包层中具有多个芯部的多芯光纤(在下文中称为“MCF”)被期望作为这样的技术：增加信息传输容量的空间密度，并且有效利用诸如地下管路和海底线缆等通信信道的有限截面积。在MCF中，导模(propagation mode)在多个芯部之间耦合的芯部耦合型多芯光纤(在下文中称为“CC-MCF”)由于相邻芯部之间的距离较短，因此可以高效地增加信息传输容量的空间密度。该CC-MCF需要多输入多输出(MIMO)信号处理技术，以便区分通过耦合的芯部传播的多个导模的信号。MIMO信号处理的成本随着导模之间的延迟时间差(下文中称为“差模延迟：DMD”)的增加而增加。作为用于抑制DMD的增加的技术，例如，已知通过适当地设定芯部之间的耦合强度，可以减小导模之间的群速度差。另外，已知的是，通过经由在实际使用光纤时发生的弯曲和扭曲产生模耦合，可以通过随机化DMD的累积将DMD的累积速度从光纤长度的一次方降低到1/2次方。这种MCF被称为模耦合芯部耦合型多芯光纤(下文中称为“CM-CC-MCF”)并且在非专利文献1中被披露。

这种CM-CC-MCF通常具有1[1/m]以上的芯间模耦合系数或10[1/km]以上的芯间功率耦合系数。这里，模耦合系数是在某一导模传播单位长度时与另一导模耦合的分量的复振幅的比率。更具体地说，如在非专利文献2中所述，模耦合系数被限定为模耦合方程中的系数。在本说明书中，为了简化说明，各相邻芯部中限定的基模之间的模耦合系数被称为芯部之间的模耦合系数。另外，功率耦合系数是在某一导模传播单位长度时与另一导模耦合的分量的功率的比率。更具体地说，如在非专利文献2中所述，功率耦合系数被限定为功率耦合方程中的系数。在本说明书中，为了简化说明，各相邻芯部中限定的基模之间的功率耦合系数被称为芯部之间的功率耦合系数。

通常，光放大器是长距离传输光信号所必需的。作为光放大器的光学放大介质，已知的是，在供待放大的光信号传播通过的芯部中，使用掺杂有稀土元素(尤其是铒(Er))的稀土掺杂型芯部光纤是有效的。然而，使稀土元素表现出光放大特性需要泵浦光。在MCF中，将泵浦光与多个稀土掺杂型芯部有效地耦合是一个问题。

例如，上述专利文献1披露了一种放大用MCF，其布置有位于中心轴线上的供泵浦光传播的泵浦芯部，并且布置有围绕该泵浦芯部的多个掺杂有稀土元素的芯部(下文中称为“放大器芯部”)。通过将信号光分别从MCF传输路径的多个芯部耦合到多个放大器芯部来放大信号光。

引用文献列表

专利文献

专利文献1：日本未审查专利公开No.2013-522914

非专利文献

非专利文献1：Tetsuya Hayashi等人，Coupled-Core Multi-Core Fibers:High-Spatial-Density Optical Transmission Fibers with Low Differential ModalProperties,Proc.ECOC 2015,We.1.4.1(2015)