多芯光纤模块及多芯光纤放大器制造技术

一个实施方式所涉及的多芯光纤模块具有：被用作光信号的传送路径的传送用MCF；具有与传送用MCF的纤芯的纤芯配置相似的纤芯配置的连接用MCF；以及夹设于传送用MCF及连接用MCF之间的中继透镜系统。中继透镜系统的中继倍率等于连接用MCF的纤芯间隔相对于传送用MCF的纤芯间隔之比。连接用MCF的前端面的纤芯被扩大为，连接用MCF的纤芯间隔和MFD之比等于传送用MCF的纤芯间隔和MFD之比。用MCF的纤芯间隔和MFD之比。用MCF的纤芯间隔和MFD之比。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多芯光纤模块及多芯光纤放大器


[0001]本专利技术涉及多芯光纤模块及多芯光纤放大器。
[0002]本申请基于2020年7月22日的日本申请第2020－125668号而要求优先权，引用在上述日本申请中记载的全部记载内容。

技术介绍

[0003]在专利文献1记载有下述的结构：经过在传送区间配置的传送用多芯光纤(MCF：Multi
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Core optical Fiber)和多芯光放大器的光通过扇入扇出而分解为多个单芯光纤(SCF：Single Core optical Fiber)的结构。
[0004]在专利文献2记载有通过热扩芯(TEC：Thermal Expanded Core)而减少模场直径(MFD：Mode Field Diameter)彼此不同的一对光纤间的连接损耗的技术。在专利文献2所记载的技术中采用了包层激励方式。
[0005]在专利文献3记载有将多芯
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掺铒光纤(MC－EDF：Multi
‑
Core Erbium Doped optical Fiber)的芯径扩大，减少MFD与传送用MCF的不匹配的技术。
[0006]专利文献1：K.Takeshima，etal，“51.1
‑
Tbit/s MCF Transmission Over 2520km Using Cladding
‑
Pumped Seven
‑
Core EDFAs，”Journal of Light.Technol.34(2016)，761
[0007]专利文献2：日本特开2003－98378号公报
[0008]专利文献3：M.Wada，etal"Full C
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band Low Mode Dependent and Flat Gain Amplifier using Cladding Pumped Randomly Coupled 12
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core EDF，"ECOC2017，
‑
Th.PDP.A.5

技术实现思路

[0009]一个实施方式所涉及的多芯光纤模块具有：传送用光波导集合体，其被用作光信号的传送路径；连接用光波导集合体，其具有与传送用光波导集合体的纤芯的纤芯配置相似的纤芯配置；以及中继透镜系统，其夹设于传送用光波导集合体及连接用光波导集合体之间。中继透镜系统的中继倍率等于连接用光波导集合体的纤芯间隔相对于传送用光波导集合体的纤芯间隔之比。连接用光波导集合体的前端面的纤芯被扩大为，连接用光波导集合体的纤芯间隔和模场直径之比等于传送用光波导集合体的纤芯间隔和模场直径之比。传送用光波导集合体及连接用光波导集合体的至少一者为多芯光纤。
[0010]另一方式所涉及的多芯光纤模块具有：传送用光波导集合体，其被用作光信号的传送路径；连接用光波导集合体，其具有与传送用光波导集合体的纤芯的纤芯配置相似的纤芯配置；以及中继透镜系统，其夹设于传送用光波导集合体及连接用光波导集合体之间。中继透镜系统的中继倍率等于连接用光波导集合体的纤芯间隔相对于传送用光波导集合体的纤芯间隔之比。中继透镜系统的输出侧的彗形像差为非负，传送用光波导集合体及连接用光波导集合体的至少一者为多芯光纤。
[0011]一个实施方式所涉及的多芯光纤放大器具有前述的多芯光纤模块和在连接用光
波导集合体掺杂了稀土类元素的稀土类元素掺杂多芯光纤。多芯光纤放大器具有：信号输入侧的第1传送用光波导集合体；信号输出侧的第2传送用光波导集合体；第1多芯光纤模块；以及第2多芯光纤模块。稀土类元素掺杂多芯光纤连接于第1多芯光纤模块的连接用光波导集合体及第2多芯光纤模块的连接用光波导集合体。在第1传送用光波导集合体连接有第1多芯光纤模块的传送用光波导集合体，在第2传送用光波导集合体连接有第2多芯光纤模块的传送用光波导集合体。
附图说明
[0012]图1是表示一个实施方式所涉及的多芯光纤模块的图。
[0013]图2是表示产生外向性慧差的多芯光纤模块的图。
[0014]图3是表示产生内向性慧差的多芯光纤模块的图。
[0015]图4是表示其他方式所涉及的多芯光纤模块的图。
[0016]图5是表示其他方式所涉及的多芯光纤模块的图。
[0017]图6是表示其他方式所涉及的多芯光纤模块的图。
[0018]图7是表示一个实施方式所涉及的多芯光纤放大器的图。
[0019]图8是表示其他方式所涉及的多芯光纤放大器的图。
[0020]图9是表示变形例所涉及的多芯光纤模块的图。
[0021]图10是表示变形例所涉及的多芯光纤模块的图。
[0022]图11是表示变形例所涉及的多芯光纤模块的图。
[0023]图12是表示变形例所涉及的多芯光纤模块的图。
[0024]图13是表示变形例所涉及的多芯光纤模块的图。
[0025]图14是表示多芯光纤的加热时间和MFD之间的关系的例子的曲线图。
[0026]图15是表示从平面射出平行光的情况下的平凸透镜的折射率和慧差系数之间的关系的曲线图。
[0027]图16是表示向平面射入平行光的情况下的平凸透镜的折射率和慧差系数之间的关系的曲线图。
[0028]图17是表示产生彗形像差的情况下的光线的各种例子的图。
具体实施方式
[0029]信号传送用的传送用MCF为了抑制损耗或非线性度，模场直径(以下，有时称为MFD)比较大(9～11μm)。与此相对，在MC
[0030]－EDF，为了提高激励效率和放大效率，MFD比较小(6μm以下)。如上所述，在传送用MCF和MC－EDF，MFD彼此不同。因此，如果将传送用MCF与MC－EDF或与MC－EDF整合MFD及纤芯配置后的MCF(以下有时称为连接用MCF)直接连结，则可能由于MFD的不匹配而产生光的连接损耗。
[0031]另外，如前述的专利文献2那样即使在进行TEC处理的情况下，由于传送用MCF的折射率分布和MC－EDF或连接用MCF的折射率分布的差异，有时传送用MCF和MC－EDF或连接用MCF的MFD也不匹配。并且，为了进行MFD的匹配，可能还需要纤芯间隔的匹配，因此即使在进行TEC处理的情况下，有时也难以得到减少连接损耗的效果。在光放大器的内部使用的MC－
EDF或连接用MCF的MFD小，因此有时在光隔离器等进行透镜系统的空间耦合的光模块还会发生端面反射。并且，如前述的专利文献2那样，在采用包层激励方式的情况下，有时激励光的利用效率低，因此在激励光的利用效率这方面存在改善的余地。
[0032]本专利技术的目的在于，提供能够减少光的连接损耗的多芯光纤模块及多芯光纤放大器。
[0033]根据本专利技术，能够减少光的连接损耗。
[0034][本专利技术的实施方式的说明][0035]下面，列举本专利技术的实施方式。一个实施方式所涉及的多芯光纤模块具有：传送用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种多芯光纤模块，其具有：传送用光波导集合体，其被用作光信号的传送路径；连接用光波导集合体，其具有与所述传送用光波导集合体的纤芯的纤芯配置相似的纤芯配置；以及中继透镜系统，其夹设于所述传送用光波导集合体及所述连接用光波导集合体之间，所述中继透镜系统的中继倍率等于所述连接用光波导集合体的纤芯间隔相对于所述传送用光波导集合体的纤芯间隔之比，所述连接用光波导集合体的前端面的纤芯被扩大为，所述连接用光波导集合体的纤芯间隔和模场直径之比等于所述传送用光波导集合体的纤芯间隔和模场直径之比，所述传送用光波导集合体及所述连接用光波导集合体的至少一者为多芯光纤。2.根据权利要求1所述的多芯光纤模块，其中，所述传送用光波导集合体及所述连接用光波导集合体这两者为多芯光纤。3.根据权利要求1或2所述的多芯光纤模块，其中，所述中继倍率为0.5倍以上且2.0倍以下。4.根据权利要求1至3中任一项所述的多芯光纤模块，其中，所述连接用光波导集合体的前端面的模场直径为7μm以上。5.根据权利要求1至4中任一项所述的多芯光纤模块，其中，所述中继透镜系统的输出侧的彗形像差为非负。6.根据权利要求1至5中任一项所述的多芯光纤模块，其中，所述传送用光波导集合体和所述连接用光波导集合体之中的一者为输入侧光波导集合体，另一者为输出用光波导集合体，所述中继透镜系统包含有输入侧透镜及输出侧透镜，所述输入侧透镜的折射率为1.68以上，所述输入侧透镜的入射面的曲率半径为所述输入侧透镜的射出面的曲率半径的10倍以上，所述输入侧光波导集合体的光射出端和所述输入侧透镜的主点之间的距离配置成为所述输入侧透镜的焦距的0.99倍以上且1.01倍以下，所述输出侧透镜的折射率为1.70以下，所述输出侧透镜的射出面的曲率半径为所述输出侧透镜的入射面的曲率半径的10倍以上，所述输出用光波导集合体的光入射端和所述输出侧透镜的主点之间的距离配置成为所述输出侧透镜的焦距的0.99倍以上且1.01倍以下。7.根据权利要求1至5中任一项所述的多芯光纤模块，其中，所述传送用光波导集合体和所述连接用光波导集合体之中的一者为输入侧光波导集合体，另一者为输出用光波导集合体，所述中继透镜系统包含有输入侧透镜及输出侧透镜，所述输入侧透镜的折射率为1.62以上，所述输入侧透镜的入射面的曲率半径为所述输入侧透镜的射出面的曲率半径的10倍以上，所述输入侧光波导集合体的光射出端和所述输入侧透镜的主点之间的距离配置成为所述输入侧透镜的焦距的0.99倍以上且1.01倍以下，所述输出侧透镜的折射率为1.51以下，所述输出侧透镜的射出面的曲率半径为所述输
出侧透镜的入射面的曲率半径的10倍以上，所述输出用光波导集合体的光入射端和所述输出侧透镜的主点之间的距离配置成为所述输出侧透镜的焦距的0.99倍以上且1.01倍以下。8.一种多芯光纤模块，其具有：传送用光波导集合体，其被用作光信号的传送路径；连接用光波导集合体，其具有与所述传送用光波导集合体的纤芯的纤芯配置相似的纤芯配置；以及中继透镜系统，其夹设于所述传送用光波导集合体及所述连接用光波导集合体之间，所述中继透镜系统的中继倍率等于所述连接用光波导集合体的纤芯间隔相对于所述传送用光波导集合体的纤芯间隔之比，所述中继透镜系统的输出侧的彗形像差为非负，所述传送用光波导集合体及所述连接用光波导集合体的...

【专利技术属性】
技术研发人员：大塚节文，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：