CN112840255B - 倾斜光纤光栅 - Google Patents

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Abstract

本公开的一个实施方式涉及一种能够容易地实现高性能的增益均衡器的SFG(倾斜光纤光栅)。SFG包含硅基玻璃形成的光纤，所述光纤具有芯部、含有感光材料的第一包层、第二包层。光纤中位于沿光纤轴排列的不同的两点之间的特定区间由如下区域构成：第一区域，其包含设置在相当于第一包层的区域内的倾斜布拉格光栅；一对第二区域，其夹着第一区域配置；一对第三区域，其夹着第一区域和一对第二区域两者配置，第三区域在波长1.55μm的MFD比第一区域在波长1.55μm的MFD小。

Description

倾斜光纤光栅
技术领域
本公开涉及一种倾斜光纤光栅。
本申请要求2018年10月29日提交的日本专利申请第2018-202609号的优先权，基于其内容并参照其全文而加入本说明书。
背景技术
在采用C波段或者L波段的信号光的长距离光纤通信***中，作为放大该信号光的光放大器，使用具有添加了铒(Er)等稀土元素的放大用光纤的光纤放大器。掺铒光纤放大器(EDFA：Erbium-Doped optical Fiber Amplifier)的增益谱具有波长相关性，在波长1.53μm附近具有峰值。该增益谱的波长相关性的非平坦性导致误比特率的增加，其结果是传输***的性能劣化。作为解决这样的问题的部件正在开发倾斜光纤光栅(SFG：SlantedFiber Grating)，其是均衡EDFA的增益的增益均衡器。
增益均衡器的制造例记载在例如专利文献1和专利文献2中。在该制造例中，首先，准备在芯部和包层两者或任一者中含有感光材料(photosensitive material，例如GeO2、B2O3)的硅基玻璃(silica-based glass)形成的光纤。当对该光纤照射能够使折射率上升的特定波长的紫外光(例如氩离子激光的二次谐波(波长244nm)等)时，含有感光材料的硅基玻璃的折射率变大。在将规定周期的折射率调制光栅刻写到光纤内的方法中，有采用了啁啾光栅相位掩模的±1级衍射光进行的曝光、UV激光直接曝光、双光束干渉曝光的方法，特别是采用相位掩模的方法可以举出重复性良好地制造同一特性的光栅、相比其他方法比较容易对准等优点。
SFG造成的损耗是从LP01模到后方传播的高阶模的耦合而产生的。如图1所示，用某个光束宽度的特定波长的光刻写的光栅所得出的SFG的损耗谱在某个波长具有损耗峰值，并且具有某个半峰全宽(FWHM)α。此外，SFG的损耗谱是损耗从损耗峰值波长向短波长侧偏态分布的基本谱。如图2所示，增益均衡器所希望的损耗谱通过在透射率轴方向和波长轴方向叠加多个基本谱来实现。通过像这样叠加了多个SFG的基本谱的增益均衡器来均衡EDFA的增益。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-004926号公报；
专利文献2：日本特开2004-170476号公报；
专利文献3：日本特开2003-075647号公报。
发明内容
作为本公开的SFG(倾斜光纤光栅)一个例子，包括具有芯部、第一包层以及第二包层的由硅基玻璃构成的光纤。芯部沿光纤轴方向延伸。在与光纤轴方向垂直的剖面(该光纤的剖面)中，第一包层是包围芯部的区域，第二包层是包围第一包层的区域。第一包层的至少一部分含有通过照射特定波长的光使该部分的折射率上升的感光材料，并且，第一包层具有比芯部的折射率低的折射率。第二包层具有比芯部的折射率低且比第一包层的折射率高的折射率。特别是沿光纤轴方向定义的光纤中沿着光纤轴定义了两端的特定区间由如下区域构成：第一区域，以夹着第一区域的方式沿光纤轴方向配置的一对第二区域、以夹着第一区域与一对第二区域两者的方式沿光纤轴方向配置的一对第三区域。第一区域在波长1.55μm具有第一模场直径(Mode Field Diameter)，并且，包含具有相对于上述剖面倾斜的等折射率面(Iso-refractive Index Surface：三维地连结折射率相等的点所成的面)的倾斜布拉格光栅。倾斜布拉格光栅设置在第一区域中相当于第一包层的区域内。第三区域在波长1.55μm具有比第一模场直径小的第二模场直径。
附图说明
图1为SFG的损耗谱(基本谱)。
图2为用于说明多个SFG的基本谱的叠加的图。
图3为用于说明倾斜角θ的图。
图4A为表示SFG的基本谱的半峰全宽α与倾斜角θ的关系的图表。
图4B为表示SFG的反射衰减量与倾斜角θ的关系的图。
图5为沿光纤的直径方向的折射率分布。
图6为表示本实施方式涉及的SFG1的结构的图。
图7为用于说明倾斜布拉格光栅的形成方法的图。
图8为表示本实施方式涉及的SFG1的其他结构的图。
具体实施方式
[发明要解决的问题]
本发明人针对上述现有技术进行了研究，结果发现了以下的问题。即，近年来，随着IoT和大数据应用的发展，在要求传输容量的大容量化的同时，还要求误比特率的进一步降低(基于SFG的增益均衡器的高性能化)。然而，由于基本谱所具有的半峰全宽α的制约，即使叠加多个基本谱，也难以高精度地实现所希望的损耗谱。
[发明效果]
本公开能够提供一种可容易地实现高性能的增益均衡器的SFG。
[本申请发明的实施方式的说明]
首先，分别单独列举并说明本公开的实施方式的内容。
(1)作为一个方面，本公开的SFG(倾斜光纤光栅)包括具有芯部、第一包层以及第二包层的由硅基玻璃构成的光纤。芯部沿光纤轴方向延伸。在与光纤轴方向垂直的剖面(该光纤的剖面)中，第一包层是包围芯部的区域，第二包层是包围第一包层的区域。第一包层的至少一部分含有通过照射特定波长的光使该部分的折射率上升的感光材料，并且，第一包层具有比芯部的折射率低的折射率。第二包层具有比芯部的折射率低且比第一包层的折射率高的折射率。特别是上述光纤中位于沿光纤轴方向排列的不同的两点之间的特定区间由如下区域构成：第一区域，以夹着第一区域的方式沿光纤轴方向配置的一对第二区域、以夹着第一区域与一对第二区域两者的方式沿光纤轴方向配置的一对第三区域。第一区域在波长1.55μm具有第一模场直径并且包含倾斜布拉格光栅，所述倾斜布拉格光栅具有相对于上述剖面倾斜的等折射率面，并且形成在相当于第一包层的区域内。倾斜布拉格光栅设置在第一区域中相当于第一包层的区域内。第三区域在波长1.55μm具有比第一模场直径小的第二模场直径。
另外，上述第一区域、第二区域以及第三区域均由芯部、第一包层以及第二包层构成(各个区域分别具有与该光纤的剖面结构相同的剖面结构)。进而，第一区域、第二区域以及第三区域各自的外径沿着光纤轴没有实质性变化(各区域的外径沿着光纤轴没有刻意变更)。换言之，紫外光照射前的光纤的结构和组成在这些第一区域、第二区域以及第三区域中都是一样的。此外，倾斜布拉格光栅形成在含有感光材料的区域，因此没有形成在芯部，而是形成在第一包层内。因此，倾斜布拉格光栅位于芯部与第一包层的边界(内侧边界)和第一包层与第二包层的边界(外侧边界)夹着的区域内。另外，第一区域的倾斜布拉格光栅具有倾斜角θ(以最抑制回光的光栅的角度为基准设定的角度)。
(2)作为本公开的一个方面，优选第一包层含有作为感光材料的GeO2。此外，作为本公开的一个方面，优选第一包层还含有作为感光材料的B2O3。进而，作为本公开的一个方面，第一包层和第二包层两者可以含有F(氟元素)。
(3)作为本公开的一个方面，优选一对第三区域各自的第二模场直径为11.5μm以下。此外，作为本公开的一个方面，优选第一区域的第一模场直径为12.0μm以上。另一方面，作为本公开的一个方面，一对第二区域中的一个第二区域在波长1.55μm的模场直径沿着从第一区域的一个端部向一对第三区域中的一个区域的方向逐渐变小。此外，优选一对第二区域中的另一个第二区域在波长1.55μm的模场直径沿着从第一区域的另一个端部向一对第三区域中的另一个第三区域的方向逐渐变小。另外，在上述第一区域、第二区域以及第三区域为连续的区域的情况下，在第一区域与第二区域的边界处，该第二区域的模场直径(波长1.55μm的模场直径)与第一模场直径一致。此外，在第三区域与第二区域的边界处，该第二区域的模场直径与第二模场直径一致。
(4)作为本公开的一个方面，优选沿光纤轴方向定义的第一区域的长度为10mm以上且100mm以下。进而，作为本公开的一个方面，第一区域可以包含沿光纤轴方向配置在与倾斜布拉格光栅不同位置的MFD调整用布拉格光栅。在该情况下，MFD调整用布拉格光栅具有与光纤轴方向垂直的等折射率面，并且，发挥使与倾斜布拉格光栅的损耗波段不同的波段的光布拉格反射的功能。
以上，在该[本公开的实施方式的说明]栏中列举出的各方面，都能够适用于其余的所有方面的每一个、或者所有这些其余的方面的组合。
[本公开的实施方式的详细内容]
以下，参照附图详细说明本公开的实施方式涉及的SFG(倾斜光纤光栅)的具体结构。另外，本发明不限于这些示例，而是由权利要求的范围表示，意图包含与权利要求的范围等同的含义以及在范围内的所有变更。此外，在附图的说明中，对相同的要素采用相同的附图标记并省略重复的说明。
为了增益均衡器的高性能化，希望增大光栅的最大损耗量，并且在维持与目标谱的匹配能力(刻写能力)的同时减小该SFG的基本谱的半峰全宽α(基本谱的窄带化)。
为了SFG的基本谱的窄带化，需要减小光栅相对于与光传播方向(光纤轴方向)正交的面(光纤剖面)的角度。此处，光栅的角度是指，光栅的等折射率面相对于LP01模的光传播的波面所成的角度。即，光栅的角度为零的情况表示LP01模的光传播波面与光栅的等折射率面彼此一致，此时的FWHM成为最小值。但是，被光栅反射的回光，与信号光的传播方向为反方向的LP01模耦合并传播。其结果是，回光返回至构成EDFA的EDF，导致放大效率/噪声特性的劣化以及传输质量的劣化等。因此，虽说能够减小半峰全宽α，但不能单纯地使光栅的角度为零。
当使该光栅的等折射率面逐渐向增大该光栅的角度的方向倾斜时，回光逐渐被抑制。在某个光栅的角度最抑制回光，以该角度为原点定义倾斜角θ(图3、图4A以及图4B)。即，θ＝0的倾斜角意味着是最抑制回光的光栅的角度，相当于使光传播的波面为0度的情况下的光栅的角度为1°～3°左右。进而，当逐渐增大光栅的角度时，回光再次逐渐增大。在图3中，以固定间隔的多条线表示光栅。在图4A中，示出了倾斜角θ(deg)与半峰全宽α(FWHM(nm))的关系。此外，如图4B所示，当倾斜角θ变小时，反射衰减量(dB)增大。当反射衰减量的增大导致回光增大时，光返回到构成EDFA的EDF。因此，例如使光栅的角度比倾斜角θ＝0小0.1度左右为极限。
根据以上的说明，为了减小SFG的基本谱的半峰全宽α，需要减小实现倾斜角θ＝0的光栅的角度。另外，已知通过使光纤的模场直径增大，能够减小实现倾斜角θ＝0的光栅的角度(专利文献3)。根据上述专利文献3，需要使SFG区域的模场直径MFD1为15μm以上，使其以外的处理区域的模场直径MFD3为耐弯曲损耗性强的12μm以下。为了将MFD不同的两个光纤无损耗地相互连接，需要使模场直径从MFD3向MFD1逐渐转换。
在上述专利文献3中提出了如下方法：通过准备芯部含有GeO2的光纤，并使芯部所含有的GeO2热扩散，形成使模场直径从MFD3向MFD1逐渐增大的MFD转换部。然而，在该方法中，作为MFD1区域的感光材料的GeO2浓度会降低。通过紫外光照射进行光栅刻写所需要的GeO2浓度的阈值以该浓度的GeO2造成折射率的增加量与纯SiO2玻璃的折射率的比率为Δ0.35％以上。因此，难以向MFD1区域进行周期性折射率调制的刻写，结果无法形成希望的光损耗。因此，除了具有满足MFD3的处理区域的光纤以外，还准备保证刻写深度的光纤，将这两个光纤熔接连接，在包含其熔接连接点的一定范围内通过热扩散等进行MFD转换。
然而，在专利文献3公开的方法中，除了制造工序增多导致单价增高，还存在产生熔接损耗的问题。在以下说明的实施方式中，可提供一种能够容易实现高性能的增益均衡器的倾斜光纤光栅(SFG)。
图5是形成倾斜布拉格光栅的光纤的沿直径方向的折射率分布，本实施方式的SFG的倾斜布拉格光栅是在具有图5所示的折射率分布的光纤中形成的。光纤10是硅基玻璃形成的光纤，具有芯部11、包围芯部11的第一包层(光学包层)12、包围第一包层12的第二包层(护套)13。第一包层12具有比芯部11的折射率低的折射率。第二包层具有比芯部11的折射率低且比第一包层12的折射率高的折射率。
芯部11与第一包层12的边界由折射率的梯度最大的位置来定义。第一包层12与第二包层13的边界由第一包层12与第二包层13之间的折射率的梯度最大的位置来定义。芯部11在芯部中心具有相对折射率差Δncore。第一包层12具有比Δncore小的相对折射率差Δnclad1。第二包层13具有比Δncore小且比Δnclad1大的相对折射率差Δnclad2。Δnclad1为第一包层12内的折射率分布的近似直线在芯部11与第一包层12的边界处的取值。此处，第一包层12内的折射率分布的近似直线为，将沿直径方向从芯部11与第一包层12的边界向外侧离开1μm的位置处的折射率、和从第二包层13与第一包层12的边界向芯部中心离开1μm位置处的折射率相互连结的直线。另外，各部分的相对折射率差是以纯SiO2玻璃的折射率为基准的值。
第一包层12的至少一部分含有通过照射特定波长的光而使折射率上升的感光材料。第一包层12含有作为感光材料的GeO2，还可以含有作为感光材料的B2O3。芯部11和第二包层13实质上不含有感光材料。第一包层12和第二包层13含有F。
图6为表示本实施方式的SFG1的结构的图。SFG1的倾斜布拉格光栅21形成于一根光纤10中。SFG1具有沿光纤轴方向划分为第一区域、第二区域以及第三区域的特定区间。该特定区间是光纤10中沿着光纤轴定义了两端的区间。第一区域是笔直的。在第一区域的两侧设置有一对第二区域，进而以夹着一对第二区域的方式设置有一对第三区域。紫外光照射前的光纤10的结构和组成在这三个区域中都一样。
在第一区域形成有具有倾斜角θ的倾斜布拉格光栅21。在波长1.55μm，第一区域的模场直径MFD1比第三区域的模场直径MFD3大。第三区域的模场直径MFD3优选在波长1.55μm为11.5μm以下。第一区域的模场直径MFD1优选在波长1.55μm为12.0μm以上。在以下的说明中，MFD1和MFD3都为在波长1.55μm的值。一对第二区域各自的模场直径优选从第一区域的两端分别向一对第三区域逐渐变小。沿光纤轴方向定义的第一区域的长度为10mm以上且100mm以下，优选为20mm以上且80mm以下。
紫外光照射前的光纤10的模场直径为MFD3。通过分别在第一区域和第二区域照射紫外光，能够使第一区域的模场直径为希望的MFD1，此外，能够使第二区域的模场直径从第一区域侧向第三区域侧逐渐变小。
含有感光材料的区域(第一包层12的至少一部分)的折射率通过紫外光照射而增大。芯部11和第二包层13为非感光性，与之相对，第一包层12为感光性，因此通过紫外光照射，第一包层12的折射率增大。由此，芯部11相对于第一包层12的相对折射率差变小，模场直径变大。芯部11的相对折射率差是芯部中心位置的相对折射率差。
在对第二区域的紫外线照射中，不隔着相位掩模对第二区域照射紫外光。此时，通过一边照射紫外线一边使紫外光照射量沿光纤轴方向变化，能够使第二区域的模场直径沿光纤轴方向从MFD1向MFD3逐渐变化。
第一区域的模场直径MFD1的设定以及倾斜布拉格光栅的形成方法如下所述。不隔着相位掩模对第一区域照射紫外光。此时，以实现模场直径MFD1所需要的紫外光照射量，沿光纤轴方向一致地照射紫外光。由此，能够使第一区域的模场直径为希望的MFD1。然后，通过隔着相位掩模对第一区域照射紫外光(UVgrating)形成用于形成规定的损耗谱的周期性折射率调制的倾斜布拉格光栅21。
图7为用于说明倾斜布拉格光栅的形成方法的图。从光源31输出的光经反射镜32反射后，依次通过柱形透镜33和相位掩模34照射到第一区域。从光源31输出的光具有能够使含有感光材料的区域的折射率增大的波长。向反射镜32的光入射方向与光纤轴方向平行。从反射镜32射出的光的出射方向与光纤轴方向垂直。柱形透镜33使从反射镜32到达的光会聚在光纤轴方向。相位掩模34为大致平板状的透明板，在其与第一区域相向的主面形成有周期结构的槽。从相位掩模34输出的+1级衍射光与-1级衍射光干渉，基于该干涉条纹形成倾斜布拉格光栅。此外，反射镜32和柱形透镜33一体地沿光纤轴方向移动，由此在第一区域的规定范围形成倾斜布拉格光栅。
第一区域的模场直径与实现零倾斜角的光栅的角度之间具有相关性。因此，第一区域的模场直径必须是与希望的光栅的角度θ1相对应的MFD1θ1。如果知道紫外光照射量与MFD增加量之间的关系，原理上能够求出获得第一区域的模场直径MFD1θ1所需要的紫外光照射量UVMFD-θ1。然而，在光纤轴方向上，光纤中的感光材料的含量不是严格一致的，获得模场直径MFD1θ1所需要的紫外光照射量UVMFD-θ1不同。因此，难以高精度地控制模场直径MFD1θ1。因此，优选图8所示的SFG1的结构(本实施方式涉及的SFG1的其他结构)。
图8所示的SFG1是在图6示出的结构中进一步在第一区域形成有MFD调整用布拉格光栅22。MFD调整用布拉格光栅22是为了在SFG1的规定的MFD1的制造过程中监测第一区域的模场直径而准备的。MFD调整用布拉格光栅22形成在光纤轴方向上与倾斜布拉格光栅21不同的位置。MFD调整用布拉格光栅22可以相对于倾斜布拉格光栅21形成在任一侧。
MFD调整用布拉格光栅22具有与光纤轴垂直的等折射率面。MFD调整用布拉格光栅22的等折射率面与波导光的波面平行。MFD调整用布拉格光栅22使与倾斜布拉格光栅21的损耗波段不同波段的光布拉格反射。MFD调整用布拉格光栅22的等折射率面的周期Λ1与被布拉格反射的光的波段的中心波长λ1相对应。在倾斜布拉格光栅21的损耗波段为C波段和L波段的情况下，为了避免与该波段的干渉，λ1优选1.00μm以上且1.50μm以下的波段或者1.65μm以上且1.70μm以下的波段。
当使紫外光照射量逐渐增大时，第一包层12的折射率从照射前的nclad1逐渐向nclad1+UV增大。伴随于此，模场直径从照射前的MFD3逐渐向MFD1增大。由于在光纤10中仅有第一包层12含有感光材料，所以与倾斜布拉格光栅21同样地，MFD调整用布拉格光栅22刻写到第一包层12。MFD的增大相当于光逐渐向刻写有MFD调整用布拉格光栅22的第一包层12渗透。即，当模场直径增大时，布拉格波长λ1的与前进方向相反的方向的回光的光量逐渐增大。通过对该波长λ1的回光的光量进行监测，能够高精度地形成规定的MFD1θ1。
第二区域的沿光纤轴方向的模场直径分布是通过使紫外线照射量沿该光纤轴方向变化来实现的。具体而言，在第一区域与第二区域的边界调整实现MFD1θ1所需要的紫外光照射量，在第三区域与第二区域的边界将紫外光照射量调整成0。通过一边使反射镜32和柱形透镜33一体地在光纤轴方向移动一边调整紫外线照射量，可以得到上述希望的模场直径分布。
在以上的说明中，设定第一区域的模场直径MFD1和形成倾斜布拉格光栅是由不同的工序进行的。与此相对，也能够同时设定第一区域的模场直径MFD1和形成倾斜布拉格光栅。在以下对此进行说明。
在图7中，从相位掩模34输出的±1级衍射光产生的干涉条纹的光强度分布具有与光纤10和相位掩模34之间的距离相对应大小的偏置以及调制度。该距离越长，偏置越大，调制度越小。当该距离进一步变长时，调制度为0，对一般以远场图像观察的衍射光进行观测，则仅为偏置成分。通过调整该距离，能够调整偏置的大小与调制度的大小的比。即，通过调整光纤10与相位掩模34之间的距离，能够与干涉条纹的偏置的大小相应地使模场直径增大，并且，能够与干涉条纹的调制度的大小相应地形成倾斜布拉格光栅21。
第一区域的模场直径MFD1越大，实现倾斜布拉格光栅21的倾斜角θ＝0的光栅的角度(LP01模的光传播波面与光栅的等折射率面所成的角度)越小，基本谱的半峰全宽α越小。在MFD1的条件下，使倾斜角θ＝0的光栅的角度为5度以下，优选为3度以下，最优选为1.5度以下。此外，基本谱的半峰全宽α为2.5nm以下，优选为2.0nm以下，最优选为1.5nm以下。
然后，对能够兼顾缩小基本谱的半峰全宽α和上述高光栅刻写能力的光纤结构进行说明。在仅有第一包层12含有感光材料的光纤10中，光栅刻写能力的决定因素为：第一包层12的至少一部分含有的感光材料的种类和含量，以及波导光向第一包层12的渗透量的比率。另外，在图3中，示出了第一包层12整体含有感光材料的例子。
在光纤10中，感光材料优选为GeO2，也优选同时添加GeO2和B2O3。此外，第一包层12和第二包层13也优选含有F。
第三区域的模场直径MFD3优选为8μm以上且11.5μm以下。此外，第一区域的模场直径MFD1优选为12μm以上且22μm以下。
如上所述，需要用于使第一区域的模场直径为MFD1的紫外光(UVMFD1-θ1)以及用于形成光栅的紫外光(UVgrating)。当将通过照射用于使模场直径为MFD1的紫外光(UVMFD1-θ1)而增大的相对折射率差设为Δnclad1+uv，将通过照射用于形成光栅的紫外光(UVgrating)而增大的相对折射率差设为Δngrating时，所形成的光栅的折射率的增加量为Δnclad1+uv+Δngrating。由此，存在为了形成Δnclad1+uv+Δngrating所需要的感光材料的合适含量。
例如，当第一包层12的GeO2含量根据该浓度的GeO2导致的折射率增加量Δng与纯SiO2玻璃的折射率的比率为小于0.35％时，难以形成Δnclad1+uv+Δngrating。因此，第一包层12的GeO2含量需要为0.35％以上，优选为0.40％以上，更优选为0.45％以上。B2O3与GeO2的同时添加也是有效的，B2O3的添加量根据该浓度的GeO2导致的折射率增加量Δng与纯SiO2玻璃的折射率的比率为-0.20％以下，优选为-0.30％以下，更优选为-0.40％以下。同时添加的GeO2的添加量如上所述根据折射率增加量Δng与纯SiO2玻璃的折射率的比率为0.35％以上，优选为0.40％以上，更优选为0.45％以上。
在第三区域的光纤结构中，1.55μm波段的波导光向第一包层12的渗透量的比率为10％以上且小于40％，优选为15％以上且小于35％，更优选为20％以上且小于30％。在形成光栅结构的第一区域中，1.55μm波段的渗透量的比率为30％以上且80％以下，优选为35％以上且75％以下，更优选为40％以上且70％以下。
有代表性的芯部11的直径为7.5μmφ以上且9.5μmφ以下。芯部11的相对折射率差Δn为0.25％以上且0.40％以下。第一包层12的折射率分布的倾斜主要分为如下三类：从芯部中心朝第二包层的方向上升的情况、下降的情况以及平坦的情况。上升以及下降的情况可以是线性也可以是非线性的，或者还可以是阶梯状的。重要的是，只要设计成遵循上述波导光向第一包层12的渗透量的比率的光纤结构即可。
芯部11的半径rcore与第一包层12的半径rclad的比(rclad/rcore)优选为3.0以上4.0且以下。
附图标记说明
1：SFG(倾斜光纤光栅)；
10：光纤；
11：芯部；
12：第一包层(光学包层)；
13：第二包层(护套)；
21：倾斜布拉格光栅；
22：MFD调整用布拉格光栅；
31：光源；
32：反射镜；
33：柱形透镜；
34：相位掩模。

Claims (9)

1.一种倾斜光纤光栅，其包含硅基玻璃形成的光纤，所述光纤具有：
芯部，其沿光纤轴方向延伸；
第一包层，其在与所述光纤轴方向垂直的剖面中包围所述芯部，至少一部分含有通过照射特定波长的光使所述一部分的折射率上升的感光材料，并且具有比所述芯部的折射率低的折射率；以及
第二包层，其在所述剖面中包围所述第一包层，具有比所述芯部的折射率低且比所述第一包层的折射率高的折射率，
所述光纤中位于沿所述光纤轴方向排列的不同的两点之间的特定区间由如下区域构成：
第一区域，其在波长1.55μm具有第一模场直径并且包含倾斜布拉格光栅，所述倾斜布拉格光栅具有相对于所述剖面倾斜的等折射率面，并且设置在相当于所述第一包层的区域内；
一对第二区域，其以夹着所述第一区域的方式沿所述光纤轴方向配置；以及
一对第三区域，其以夹着所述第一区域和所述一对第二区域两者的方式沿所述光纤轴方向配置，在所述波长1.55μm具有比所述第一模场直径小的第二模场直径，
所述第一区域、所述第二区域及所述第三区域分别具有与所述光纤的剖面结构相同的剖面结构，
照射前的所述光纤的结构和组成在所述第一区域、所述第二区域以及所述第三区域中都是一样的。
2.根据权利要求1所述的倾斜光纤光栅，其中，
所述第一包层含有作为所述感光材料的GeO2。
3.根据权利要求1或2所述的倾斜光纤光栅，其中，
所述第一包层还含有作为所述感光材料的B2O3。
4.根据权利要求1或2所述的倾斜光纤光栅，其中，
所述第一包层和所述第二包层两者都含有F。
5.根据权利要求1或2所述的倾斜光纤光栅，其中，
所述一对第三区域各自的所述第二模场直径为11.5μm以下。
6.根据权利要求1或2所述的倾斜光纤光栅，其中，
所述第一区域的所述第一模场直径为12.0μm以上。
7.根据权利要求1或2所述的倾斜光纤光栅，其中，
所述一对第二区域中的一个第二区域在所述波长1.55μm的模场直径沿着从所述第一区域的一个端部向所述一对第三区域中的一个第三区域的方向逐渐变小，
所述一对第二区域中的另一个第二区域在所述波长1.55μm的模场直径沿着从所述第一区域的另一个端部向所述一对第三区域中的另一个第三区域的方向逐渐变小。
8.根据权利要求1或2所述的倾斜光纤光栅，其中，
沿所述光纤轴方向定义的所述第一区域的长度为10mm以上且100mm以下。
9.根据权利要求1或2所述的倾斜光纤光栅，其中，
所述第一区域具有沿所述光纤轴方向配置在与所述倾斜布拉格光栅不同位置处的MFD调整用布拉格光栅，所述MFD调整用布拉格光栅具有与所述光纤轴方向垂直的等折射率面，并且使与所述倾斜布拉格光栅的损耗波段不同波段的光布拉格反射。
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