光放大光纤、光纤放大器以及光通信系统技术方案

光放大光纤具备：至少一个纤芯部，其添加了稀土类元素；内侧包层部，其包围所述纤芯部，具有比各纤芯部的最大折射率低的折射率；和外侧包层部，其包围所述内侧包层部，具有比所述内侧包层部的折射率低的折射率，所述内侧包层部包含折射率与相邻的区域不同的不同折射率区域。区域。区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光放大光纤、光纤放大器以及光通信系统


[0001]本专利技术涉及光放大光纤、光纤放大器以及光通信系统。

技术介绍

[0002]例如，在海底光通信等用途中，通过作为光放大器而使用多纤芯EDFA(Erbium
‑
Doped optical Fiber Amplifier，掺铒光纤放大器)，期待削减光放大器的消耗电力。
[0003]关于多纤芯EDFA，已知如下结构：使用双包层型的多纤芯EDF作为多纤芯光放大光纤，通过包层激发方式将纤芯部中所含的作为稀土类元素的铒(Er)光激发(参照非专利文献1、2)。
[0004]在先技术文献
[0005]非专利文献
[0006]非专利文献1：Kazi S Abedin et al，“Multimode Erbium Doped Fi ber Amplifiers for Space Division Multiplexing Systems”，JOURNAL O F LIGHTWAVE TECHNOLOGY，VOL.32，NO.16，AUGUST 15，2014 pp.2800
‑
2808.
[0007]非专利文献2：Kazi S Abedin et al，“Cladding
‑
pumped erbium
‑
dop ed multicore fiber amplifier”，OPTICS EXPRESS Vol.20，No.18 27 Au gust 2012 pp.20191
‑
20200.

技术实现思路

[0008]‑
专利技术要解决的课题
‑
[0009]由于通信流量总是在增加，因此，为了通信容量的增量，也谋求进一步适合多纤芯光放大光纤的特性的方案。
[0010]特别是，若能改善多纤芯光放大光纤的激发效率，则出于削减多纤芯光纤放大器的消耗电力的观点是优选的。在此，所谓激发效率，例如以使用在光放大中的激发光的能量相对于输入到多纤芯光放大光纤的激发光的能量的比率来表征。另外，激发效率的改善并不限于多纤芯光放大光纤，在单纤芯的光放大光纤中也是有益。
[0011]本专利技术鉴于上述而提出，目的在于，提供改善了激发效率的光放大光纤、和利用其的光纤放大器以及光通信系统。
[0012]‑
用于解决课题的手段
‑
[0013]为了解决上述的课题，达成目的，本专利技术的一方式是光放大光纤，具备：至少一个纤芯部，其添加了稀土类元素；内侧包层部，其包围所述至少一个纤芯部，具有比各纤芯部的最大折射率低的折射率；和外侧包层部，其包围所述内侧包层部，具有比所述内侧包层部的折射率低的折射率，所述内侧包层部包含折射率与相邻的区域不同的不同折射率区域。
[0014]也可以，所述不同折射率区域含有包含折射率调整用的掺杂剂的石英玻璃，所述折射率调整用的掺杂剂是氟(F)、锗(Ge)、磷(P)、硼(B)、碱金属、氯(Cl)或铝(Al)。
[0015]也可以，在所述内侧包层部，在与所述光放大光纤的轴向正交的截面，在径向上存
在2层以上的所述不同折射率区域的层。
[0016]所述不同折射率区域在与所述光放大光纤的轴向正交的截面中存在从所述纤芯部离开纤芯直径以上的位置。
[0017]也可以，所述不同折射率区域位于以所述光放大光纤的中心为轴的旋转对称的位置。
[0018]也可以，在与所述光放大光纤的轴向正交的截面中规定了密排六方晶格的情况下，所述不同折射率区域位于其晶格点的位置。
[0019]也可以，在与所述光放大光纤的轴向正交的截面中规定了密排六方晶格的情况下，所述不同折射率区域圆环状地存在，其中该圆环以某晶格点为中心，半径为晶格点间距离的1/2以下。
[0020]也可以，多个所述不同折射率区域分散存在于所述内侧包层部内。
[0021]也可以，在与所述光放大光纤的轴向正交的截面中，相对于所述内侧包层部的截面积的所述多个不同折射率区域的截面积的总计为0.1％以上且30％以下。
[0022]也可以，所述不同折射率区域的直径为在所述内侧包层部中传播的光的波长的1/2000倍以上且2倍以下。
[0023]也可以，所述不同折射率区域在与所述光放大光纤的轴向正交的截面存在从所述纤芯部离开纤芯直径以上的圆环状的区域。
[0024]也可以，所述不同折射率区域在所述光放大光纤的各纤芯部的径向上大致均匀地分布。
[0025]也可以，所述不同折射率区域在所述光放大光纤的轴向上大致均匀地分布。
[0026]也可以，所述不同折射率区域在所述光放大光纤的各纤芯部的绕轴方向上大致均匀地分布。
[0027]也可以，具备多个所述纤芯部，在通过所述多个纤芯部当中的以所述光放大光纤的中心为轴最远离所述中心的纤芯部的圆管状的边界的内侧和外侧，所述不同折射率区域的存在密度不同。
[0028]也可以，所述稀土类元素包含铒。
[0029]也可以，将激发光的波长设为976nm
±
2nm，在定义为包层吸收率＝
‑
10
×
log((透过具备多个所述纤芯部的所述光放大光纤出来的激发光功率(W))/(入射到具备多个所述纤芯部的所述光放大光纤的所述内侧包层部的激发光功率(W)))/所述光放大光纤的长度(m)的情况下，包层吸收率为0.05dB/m以上。
[0030]本专利技术的一方式是光纤放大器，具备：所述光放大光纤；激发光源，其输出将所述光放大光纤的所述稀土类元素光激发的激发光；和光耦合器，其所述激发光在所述内侧包层部光学耦合。
[0031]也可以，具备多个所述纤芯部，所述多个纤芯部之间的增益差为3dB以下。
[0032]本专利技术的一方式是具备所述光纤放大器的光通信系统。
[0033]‑
专利技术效果
‑
[0034]根据本专利技术，能实现改善了激发效率的光放大光纤。
附图说明
[0035]图1是实施方式1所涉及的多纤芯光放大光纤的示意性截面图。
[0036]图2是实施方式2所涉及的多纤芯光放大光纤的示意性截面图。
[0037]图3是实施方式2所涉及的多纤芯光放大光纤的制造方法的一例的说明图。
[0038]图4是实施方式3所涉及的多纤芯光放大光纤的示意性截面图。
[0039]图5是实施方式3所涉及的多纤芯光放大光纤的制造方法的一例的说明图。
[0040]图6是实施方式4所涉及的多纤芯光放大光纤的示意性截面图。
[0041]图7是图6所示的多纤芯光放大光纤的与图6不同的截面中的示意性截面图。
[0042]图8是实施方式5所涉及的多纤芯光放大光纤的示意性截面图。
[0043]图9是实施方式6所涉及的多纤芯光放大光纤的示意性截面图。
[0044]图10是实施方式7所涉及的多纤芯光放大光纤的示意性截面图。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光放大光纤，其特征在于，包含：至少一个纤芯部，其添加了稀土类元素；内侧包层部，其包围所述至少一个纤芯部，具有比各纤芯部的最大折射率低的折射率；和外侧包层部，其包围所述内侧包层部，具有比所述内侧包层部的折射率低的折射率，所述内侧包层部包含折射率与相邻的区域不同的不同折射率区域。2.根据权利要求1所述的光放大光纤，其特征在于，所述不同折射率区域含有包含折射率调整用的掺杂剂的石英玻璃，所述折射率调整用的掺杂剂是氟F、锗Ge、磷P、硼B、碱金属、氯Cl或铝Al。3.根据权利要求1或2所述的光放大光纤，其特征在于，在所述内侧包层部，在与所述光放大光纤的轴向正交的截面中，在径向上存在2层以上的所述不同折射率区域的层。4.根据权利要求1～3中任一项所述的光放大光纤，其特征在于，所述不同折射率区域在与所述光放大光纤的轴向正交的截面中位于从所述纤芯部离开纤芯直径以上的位置。5.根据权利要求1～4中任一项所述的光放大光纤，其特征在于，所述不同折射率区域位于以所述光放大光纤的中心为轴的旋转对称的位置。6.根据权利要求1～5中任一项所述的光放大光纤，其特征在于，在与所述光放大光纤的轴向正交的截面中规定了密排六方晶格的情况下，所述不同折射率区域位于其晶格点的位置。7.根据权利要求1～6中任一项所述的光放大光纤，其特征在于，在与所述光放大光纤的轴向正交的截面中规定了密排六方晶格的情况下，所述不同折射率区域圆环状地存在，其中该圆环以某晶格点为中心，半径为晶格点间距离的1/2以下。8.根据权利要求1所述的光放大光纤，其特征在于，多个所述不同折射率区域在所述内侧包层部内分散存在。9.根据权利要求8所述的光放大光纤，其特征在于，在与所述光放大光纤的轴向正交的截面中，相对于所述内侧包层部的截面积的所述多个不同折射率区域的截面积的总计是0.1％以上且30％以下。10.根据权利要求8或9所述的光放大光纤，其特征在于，所述不同折射率区域的直径是在所述内侧包层部中传播的光的波长的1/2000倍以上且2倍以下。11.根据权利要求8～10中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：高坂繁弘，前田幸一，相曾景一，荒井慎一，武笠和则，土田幸宽，高桥正典，杉崎隆一，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：