JPH0763939A - ガラス体情報書込方法及びその装置 - Google Patents
ガラス体情報書込方法及びその装置Info
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- JPH0763939A JPH0763939A JP5210444A JP21044493A JPH0763939A JP H0763939 A JPH0763939 A JP H0763939A JP 5210444 A JP5210444 A JP 5210444A JP 21044493 A JP21044493 A JP 21044493A JP H0763939 A JPH0763939 A JP H0763939A
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- Japan
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- glass body
- pulsed light
- interference
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- optical fiber
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 短時間でかつ容易に情報を書込むこと（グレ
ーティングを作り込むこと）を可能にし、量産性に優れ
た技術を提供する。 【構成】 パルス発光光源１から照射されたパルス光を
１又は２以上の干渉手段２により干渉させることで生成
した干渉空間３を通過するように、ガラス体移動手段に
より所定速度でガラス体４を移動させることにより、移
動中のガラス体４に所定ピッチのグレーティングを同時
にかつ複数作り込む。
ーティングを作り込むこと）を可能にし、量産性に優れ
た技術を提供する。 【構成】 パルス発光光源１から照射されたパルス光を
１又は２以上の干渉手段２により干渉させることで生成
した干渉空間３を通過するように、ガラス体移動手段に
より所定速度でガラス体４を移動させることにより、移
動中のガラス体４に所定ピッチのグレーティングを同時
にかつ複数作り込む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ガラス体に周期的な
屈折率変化を与えることによりグレーティング（gratin
g:回折格子）を形成し、狭帯域の反射フィルタ等の光機
能部品を製造する量産技術に関し、特に、光ファイバに
上記グレーティングを識別情報として、あるいは反射フ
ィルタとして作り込む技術に関するものである。
屈折率変化を与えることによりグレーティング（gratin
g:回折格子）を形成し、狭帯域の反射フィルタ等の光機
能部品を製造する量産技術に関し、特に、光ファイバに
上記グレーティングを識別情報として、あるいは反射フ
ィルタとして作り込む技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、紫外光をＧｅ（ゲルマニウ
ム）がドープされた石英ガラス体に照射することによ
り、上記Ｇｅの欠陥に起因した光誘起屈折率変化が生じ
ることが知られており（フォトリフラクティブ効果：Ph
oto-refractive effect ）、そのメカニズムとしては、
クラマース・クローニッヒ機構、双極子モデルあるいは
圧縮モデルの３つが提案されている。
ム）がドープされた石英ガラス体に照射することによ
り、上記Ｇｅの欠陥に起因した光誘起屈折率変化が生じ
ることが知られており（フォトリフラクティブ効果：Ph
oto-refractive effect ）、そのメカニズムとしては、
クラマース・クローニッヒ機構、双極子モデルあるいは
圧縮モデルの３つが提案されている。
【０００３】具体的には、ＧｅＯ2 （酸化ゲルマニウ
ム）がドープされたガラス体に２５０ｎｍ帯の紫外光を
照射すると、１０ー5〜１０ー4程度の屈折率変化が生じる
ことから、この周期的な屈折率変化をガラス体に与える
ことにより、グレーティングが作り込まれたガラス体
を、特定波長の光のみを反射する反射フィルタ等の光機
能部品として利用することが注目されており、２５０ｎ
ｍ帯のＣＷ光（連続光）による干渉光を数十分間露光し
て製造する方法が一般に行なわれている。
ム）がドープされたガラス体に２５０ｎｍ帯の紫外光を
照射すると、１０ー5〜１０ー4程度の屈折率変化が生じる
ことから、この周期的な屈折率変化をガラス体に与える
ことにより、グレーティングが作り込まれたガラス体
を、特定波長の光のみを反射する反射フィルタ等の光機
能部品として利用することが注目されており、２５０ｎ
ｍ帯のＣＷ光（連続光）による干渉光を数十分間露光し
て製造する方法が一般に行なわれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のガラス体情報書
込方法及びその装置は以上のように、ＧｅＯ2 がドープ
されたガラス体をＣＷ光による干渉光で数十分間露光し
てグレーティングを作り込んでいたので量産性に欠ける
とともに、露光中に紫外光の干渉手段が動いてしまった
場合にはグレーティングが形成できないという課題があ
った。
込方法及びその装置は以上のように、ＧｅＯ2 がドープ
されたガラス体をＣＷ光による干渉光で数十分間露光し
てグレーティングを作り込んでいたので量産性に欠ける
とともに、露光中に紫外光の干渉手段が動いてしまった
場合にはグレーティングが形成できないという課題があ
った。
【０００５】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、短時間でかつ容易に情報を書込む
こと（屈折率変化のピッチが異なる複数種類のグレーテ
ィングを同時に作り込むことにより、これら各グレーテ
ィングを情報の１単位として取り扱うことができる）を
可能にし、量産性に優れたガラス体情報書込方法及びそ
の装置を提供することを目的とする。
めになされたもので、短時間でかつ容易に情報を書込む
こと（屈折率変化のピッチが異なる複数種類のグレーテ
ィングを同時に作り込むことにより、これら各グレーテ
ィングを情報の１単位として取り扱うことができる）を
可能にし、量産性に優れたガラス体情報書込方法及びそ
の装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係るガラス体
情報書込方法及びその装置は、所定速度で移動中のガラ
ス体に対し、干渉させた紫外域のパルス光を照射するこ
とにより所定ピッチのグレーティングを作り込むことを
特徴としており、紫外域のパルス光を発生させるパルス
発光光源と、このパルス光を利用してそれぞれが異なる
ピッチの干渉縞を生じさせる１又は２以上の干渉手段
と、干渉縞が形成されている空間を情報記録媒体である
ガラス体が通過するように、ガラス体を移動させるガラ
ス体移動手段を備えたガラス体情報書込装置により実現
することを特徴としている。
情報書込方法及びその装置は、所定速度で移動中のガラ
ス体に対し、干渉させた紫外域のパルス光を照射するこ
とにより所定ピッチのグレーティングを作り込むことを
特徴としており、紫外域のパルス光を発生させるパルス
発光光源と、このパルス光を利用してそれぞれが異なる
ピッチの干渉縞を生じさせる１又は２以上の干渉手段
と、干渉縞が形成されている空間を情報記録媒体である
ガラス体が通過するように、ガラス体を移動させるガラ
ス体移動手段を備えたガラス体情報書込装置により実現
することを特徴としている。
【０００７】当該装置では、所望ピッチのグレーティン
グをガラス体（移動中）に作り込むために形成する干渉
縞の形成手段として、それぞれが異なるピッチの干渉縞
を生じさせる１又は２以上の干渉手段から任意に選択さ
れた干渉手段（複数選択してもよい）に対して単一のパ
ルス発光光源からのパルス光を送ることで所望ピッチの
干渉縞を形成させるか、あるいは１又は２以上のの干渉
手段のそれぞれに対応させて複数のパルス発光光源を設
け、異なるピッチの干渉縞を同時に形成させることによ
り、異なるピッチのグレーティングを同時に作り込む
（情報の書込み）よう構成している。
グをガラス体（移動中）に作り込むために形成する干渉
縞の形成手段として、それぞれが異なるピッチの干渉縞
を生じさせる１又は２以上の干渉手段から任意に選択さ
れた干渉手段（複数選択してもよい）に対して単一のパ
ルス発光光源からのパルス光を送ることで所望ピッチの
干渉縞を形成させるか、あるいは１又は２以上のの干渉
手段のそれぞれに対応させて複数のパルス発光光源を設
け、異なるピッチの干渉縞を同時に形成させることによ
り、異なるピッチのグレーティングを同時に作り込む
（情報の書込み）よう構成している。
【０００８】特に、上記パルス発光光源としてはＫｒＦ
エキシマレーザを用い、上記干渉手段としてはパルス発
光光源から出射された紫外域のパルス光を２分岐させた
後、所定の角度で干渉させることにより、所定ピッチの
干渉縞を生じさせるホログラフィック干渉法を用いる
か、あるいはパルス発光光源から出射された紫外域のパ
ルス光を、所定ピッチの格子（溝）を有する位相格子に
対して所定の角度から照射することにより、所定ピッチ
の干渉縞を生じさせる位相格子法を用いる。
エキシマレーザを用い、上記干渉手段としてはパルス発
光光源から出射された紫外域のパルス光を２分岐させた
後、所定の角度で干渉させることにより、所定ピッチの
干渉縞を生じさせるホログラフィック干渉法を用いる
か、あるいはパルス発光光源から出射された紫外域のパ
ルス光を、所定ピッチの格子（溝）を有する位相格子に
対して所定の角度から照射することにより、所定ピッチ
の干渉縞を生じさせる位相格子法を用いる。
【０００９】また、上記ガラス体移動手段は干渉縞ピッ
チＰ、ガラス体移動速度ｖ及びパルス光発光時間τ（パ
ルス幅）について ｖ・τ＜Ｐ なる条件を満たすべく、情報記録媒体であるガラス体を
移動させることを特徴としており、具体的には、発明者
らはこのガラス体移動手段を光ファイバを製造するする
線引装置とし、線引後であって樹脂被覆前の光ファイバ
に対して１又は２以上のピッチのグレーティングを同時
に作り込むよう当該装置を構成することにより、光ファ
イバの製造工程において情報書込みを可能にする量産技
術を志向している。
チＰ、ガラス体移動速度ｖ及びパルス光発光時間τ（パ
ルス幅）について ｖ・τ＜Ｐ なる条件を満たすべく、情報記録媒体であるガラス体を
移動させることを特徴としており、具体的には、発明者
らはこのガラス体移動手段を光ファイバを製造するする
線引装置とし、線引後であって樹脂被覆前の光ファイバ
に対して１又は２以上のピッチのグレーティングを同時
に作り込むよう当該装置を構成することにより、光ファ
イバの製造工程において情報書込みを可能にする量産技
術を志向している。
【００１０】
【作用】この発明におけるガラス体情報書込方法及びそ
の装置は、移動中のガラス体、特に光ファイバに情報と
してグレーティングを作り込むために、紫外域のパルス
光を発生させる高出力のパルス発光光源として、例えば
ＫｒＦエキシマレーザを用いる。
の装置は、移動中のガラス体、特に光ファイバに情報と
してグレーティングを作り込むために、紫外域のパルス
光を発生させる高出力のパルス発光光源として、例えば
ＫｒＦエキシマレーザを用いる。
【００１１】これは、移動していないガラス体に対して
は連続光を用いることも有効であるが、移動中のガラス
体に対し、連続光を用いて干渉縞を生じさせても屈折率
変化が均一に生じてしまうためであり、上述したように
パルス幅が十分に小さく、かつ十分な出力が得られるパ
ルス発光光源を用いることにより、１ショットでグレー
ティングを作り込むように構成すれば、移動中のガラス
体、すなわち光ファイバの少なくともコアに対して情報
書込み（光ファイバの製造工程における情報書込み）が
可能となる。
は連続光を用いることも有効であるが、移動中のガラス
体に対し、連続光を用いて干渉縞を生じさせても屈折率
変化が均一に生じてしまうためであり、上述したように
パルス幅が十分に小さく、かつ十分な出力が得られるパ
ルス発光光源を用いることにより、１ショットでグレー
ティングを作り込むように構成すれば、移動中のガラス
体、すなわち光ファイバの少なくともコアに対して情報
書込み（光ファイバの製造工程における情報書込み）が
可能となる。
【００１２】なお、この場合、光ファイバの線速ｖは干
渉縞のピッチＰ及びパルスの発光時間（パルス幅）τに
ついて ｖ・τ＜Ｐ／２ なる条件を満たす必要がある。
渉縞のピッチＰ及びパルスの発光時間（パルス幅）τに
ついて ｖ・τ＜Ｐ／２ なる条件を満たす必要がある。
【００１３】また、所望ピッチのグレーティングをガラ
ス体（移動中）に作り込むために形成する干渉縞の第１
の形成手段として、それぞれが異なるピッチの干渉縞を
生じさせる１又は２以上の干渉手段のうち任意に選択さ
れた干渉手段に対して単一のパルス発光光源からの紫外
域のパルス光を送ることで所望ピッチの干渉縞を形成さ
せる。
ス体（移動中）に作り込むために形成する干渉縞の第１
の形成手段として、それぞれが異なるピッチの干渉縞を
生じさせる１又は２以上の干渉手段のうち任意に選択さ
れた干渉手段に対して単一のパルス発光光源からの紫外
域のパルス光を送ることで所望ピッチの干渉縞を形成さ
せる。
【００１４】同様に、第２の形成手段としては、１又は
２以上の干渉手段のそれぞれに対応させて複数のパルス
発光光源を設けることで、異なるピッチの干渉縞を同時
に形成させる。
２以上の干渉手段のそれぞれに対応させて複数のパルス
発光光源を設けることで、異なるピッチの干渉縞を同時
に形成させる。
【００１５】このように、ピッチの異なるグレーティン
グが同時に作り込むため、歪（温度）センサ等に利用可
能な所望狭帯域の反射フィルタとして形成（光ファイバ
の一部分についてのみ形成してもよい）することを可能
にするとともに、所定ピッチの各干渉縞（情報の種類を
表す）ごとのオン・オフ情報（ここで、オン状態とは所
定ピッチのグレーティングを作り込むべく干渉縞が形成
された状態、オフ状態とは干渉縞を形成しない状態をい
う）により、バーコードのような複雑な情報列の書込み
を可能にする。
グが同時に作り込むため、歪（温度）センサ等に利用可
能な所望狭帯域の反射フィルタとして形成（光ファイバ
の一部分についてのみ形成してもよい）することを可能
にするとともに、所定ピッチの各干渉縞（情報の種類を
表す）ごとのオン・オフ情報（ここで、オン状態とは所
定ピッチのグレーティングを作り込むべく干渉縞が形成
された状態、オフ状態とは干渉縞を形成しない状態をい
う）により、バーコードのような複雑な情報列の書込み
を可能にする。
【００１６】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図１乃至図６を
用いて説明する。なお、図中同一部分には同一符号を付
して説明を省略する。
用いて説明する。なお、図中同一部分には同一符号を付
して説明を省略する。
【００１７】図１は、この発明に係るガラス体情報書込
方法を実現するガラス体情報書込装置の構成を示す図で
あり、パルス発光光源１から出射された紫外域のパルス
光を干渉手段２により所定ピッチの干渉縞を生成するよ
うに干渉させる。
方法を実現するガラス体情報書込装置の構成を示す図で
あり、パルス発光光源１から出射された紫外域のパルス
光を干渉手段２により所定ピッチの干渉縞を生成するよ
うに干渉させる。
【００１８】この干渉手段２の構成は、例えばホログラ
フィック干渉法を用いた場合、上記パルス発光光源１か
ら照射されたパルス光を２分岐させるビームスプリッタ
２ａと、それぞれ分岐されたパルス光を所定の角度θで
干渉させるためにパルス光の進行方向を変える反射板２
ｂから構成されている。
フィック干渉法を用いた場合、上記パルス発光光源１か
ら照射されたパルス光を２分岐させるビームスプリッタ
２ａと、それぞれ分岐されたパルス光を所定の角度θで
干渉させるためにパルス光の進行方向を変える反射板２
ｂから構成されている。
【００１９】そして、この干渉手段２により所定ピッチ
の干渉縞が形成された干渉空間３を通過するように、ガ
ラス体移動手段（図示せず）により所定速度で情報記録
媒体であるガラス体４を移動させることにより、このガ
ラス体４にグレーティングを作り込む。なお、このガラ
ス体４にはフォトリフラクティブ効果を得るために、予
めＧｅＯ2 がドープされている。
の干渉縞が形成された干渉空間３を通過するように、ガ
ラス体移動手段（図示せず）により所定速度で情報記録
媒体であるガラス体４を移動させることにより、このガ
ラス体４にグレーティングを作り込む。なお、このガラ
ス体４にはフォトリフラクティブ効果を得るために、予
めＧｅＯ2 がドープされている。
【００２０】上記干渉手段２としてホログラフィック干
渉法を用いる場合、図２（ａ）に示すように（特に、こ
の図ではガラス体としてコア部分６ａにＧｅＯ2 をドー
プしてクラッド部６ｂよりも屈折率を上げた光ファイバ
を示す）、２分岐した紫外域のパルス光をそれぞれ所定
の角度θで干渉させることにより、所望ピッチの干渉縞
を形成し、情報記録媒体としての光ファイバに所定ピッ
チのグレーティングを作り込む。
渉法を用いる場合、図２（ａ）に示すように（特に、こ
の図ではガラス体としてコア部分６ａにＧｅＯ2 をドー
プしてクラッド部６ｂよりも屈折率を上げた光ファイバ
を示す）、２分岐した紫外域のパルス光をそれぞれ所定
の角度θで干渉させることにより、所望ピッチの干渉縞
を形成し、情報記録媒体としての光ファイバに所定ピッ
チのグレーティングを作り込む。
【００２１】この時、干渉縞のピッチＰと角度θとの関
係は Ｐ＝（λ／２）・ｓｉｎθ （λ：パルス光の波長） なる条件を満たしており、したがって、パルス光の波長
λ及び干渉させる角度θを調節することにより所望ピッ
チの干渉縞を形成することが可能となる。
係は Ｐ＝（λ／２）・ｓｉｎθ （λ：パルス光の波長） なる条件を満たしており、したがって、パルス光の波長
λ及び干渉させる角度θを調節することにより所望ピッ
チの干渉縞を形成することが可能となる。
【００２２】さらに、上記ホトグラフィック干渉法は高
精度の位置調節や安定性が要求されることから、その条
件を緩和させる方法として図２（ｂ）に示すような位相
格子法が提案されている。
精度の位置調節や安定性が要求されることから、その条
件を緩和させる方法として図２（ｂ）に示すような位相
格子法が提案されている。
【００２３】すなわち、所定ピッチＰ´の格子（溝）が
作り込まれた位相格子９に対して所定の角度θから紫外
域のパルス光を照射することにより、所望ピッチの干渉
縞を形成することが可能となる。この場合、位相格子９
はリソグラフィ技術と化学エッチングにより作製するこ
とができるため、格子ピッチは自由に選択でき、複雑な
形状も可能である。
作り込まれた位相格子９に対して所定の角度θから紫外
域のパルス光を照射することにより、所望ピッチの干渉
縞を形成することが可能となる。この場合、位相格子９
はリソグラフィ技術と化学エッチングにより作製するこ
とができるため、格子ピッチは自由に選択でき、複雑な
形状も可能である。
【００２４】この時、格子ピッチＰ´と干渉縞ピッチＰ
との関係は Ｐ´＝Ｐ なる条件を満たしており、したがって、格子ピッチの異
なる位相格子９を複数用意することにより所望ピッチの
干渉縞を形成することが可能となる。なお、干渉手段２
を安定に構成するためには、位相格子９の±１次光によ
り干渉縞を生成するのが安定である。
との関係は Ｐ´＝Ｐ なる条件を満たしており、したがって、格子ピッチの異
なる位相格子９を複数用意することにより所望ピッチの
干渉縞を形成することが可能となる。なお、干渉手段２
を安定に構成するためには、位相格子９の±１次光によ
り干渉縞を生成するのが安定である。
【００２５】具体的には、上記位相格子９は石英ガラス
に５００ｎｍのピッチで格子を作製したものを用い、パ
ルス発光光源１としてパルスエネルギー３００ｍＪ／ｃ
ｍ2、パルス幅約１０ｎｓｅｃのＫｒＦエキシマレーザ
（２４９ｎｍ）を用い、位相格子９の０次光と１次光の
干渉縞を利用することにより、５００ｎｍ程度のピッチ
のグレーティングを作り込むことが可能となる。
に５００ｎｍのピッチで格子を作製したものを用い、パ
ルス発光光源１としてパルスエネルギー３００ｍＪ／ｃ
ｍ2、パルス幅約１０ｎｓｅｃのＫｒＦエキシマレーザ
（２４９ｎｍ）を用い、位相格子９の０次光と１次光の
干渉縞を利用することにより、５００ｎｍ程度のピッチ
のグレーティングを作り込むことが可能となる。
【００２６】この回折格子法の特徴は、回折格子９の反
射波長に対する紫外域のパルス光の照射角度や位相格子
９の位置の影響が上記ホログラフィック干渉法よりも小
さい。さらに、干渉縞に対するパルス光の波長依存性も
小さいことから、光源のコヒーレンス性も小さくてよ
く、エキシマレーザのようなコヒーレンス長は短いが、
大出力のパルスレーザが光源として使用できる。したが
って、この方法は上記ホログラフィック干渉法よりも大
量生産に向いている。
射波長に対する紫外域のパルス光の照射角度や位相格子
９の位置の影響が上記ホログラフィック干渉法よりも小
さい。さらに、干渉縞に対するパルス光の波長依存性も
小さいことから、光源のコヒーレンス性も小さくてよ
く、エキシマレーザのようなコヒーレンス長は短いが、
大出力のパルスレーザが光源として使用できる。したが
って、この方法は上記ホログラフィック干渉法よりも大
量生産に向いている。
【００２７】なお、以上の条件において、情報記録媒体
であるガラス体４の移動条件はその移動速度をｖ、干渉
縞ピッチをＰ、パルス発光時間（パルス幅）をτとした
場合 ｖ・τ＜Ｐ／２ なる条件を満たさなければならない。
であるガラス体４の移動条件はその移動速度をｖ、干渉
縞ピッチをＰ、パルス発光時間（パルス幅）をτとした
場合 ｖ・τ＜Ｐ／２ なる条件を満たさなければならない。
【００２８】なぜなら、この条件を越えた速度でガラス
体４を移動させた場合、屈折率変化が均一に生じてしま
うためであり、上記具体的な条件では、 ｖ＜Ｐ／（２・τ） ＝５００ｎｍ／（２・１０ｎｓｅｃ） ＝２５（ｍ／ｓｅｃ） を満たせばよい。
体４を移動させた場合、屈折率変化が均一に生じてしま
うためであり、上記具体的な条件では、 ｖ＜Ｐ／（２・τ） ＝５００ｎｍ／（２・１０ｎｓｅｃ） ＝２５（ｍ／ｓｅｃ） を満たせばよい。
【００２９】次に、発明者らが志向する量産技術の応用
例として、上記ガラス体移動手段を光ファイバを製造す
るする線引装置５を用いた例について説明する。
例として、上記ガラス体移動手段を光ファイバを製造す
るする線引装置５を用いた例について説明する。
【００３０】図３は、この発明に係るガラス体情報書込
方法及びその装置の量産技術を志向した応用例であり、
光ファイバを製造するする線引装置５において、線引後
であって樹脂被覆前の光ファイバ６に対して１又は２以
上のピッチのグレーティングを同時に作り込むよう当該
装置を構成することにより、光ファイバの製造工程にお
いて既存の設備を変更あるいは修正することなく情報書
込みを可能にする量産技術を実現する構成を示してい
る。なお、線引装置の代表的な線引き速度は、約１．７
ｍ／ｓ〜１０ｍ／ｓ程度であり、上記条件（２５ｍ／ｓ
以下）を満たしているので十分に実施可能である。
方法及びその装置の量産技術を志向した応用例であり、
光ファイバを製造するする線引装置５において、線引後
であって樹脂被覆前の光ファイバ６に対して１又は２以
上のピッチのグレーティングを同時に作り込むよう当該
装置を構成することにより、光ファイバの製造工程にお
いて既存の設備を変更あるいは修正することなく情報書
込みを可能にする量産技術を実現する構成を示してい
る。なお、線引装置の代表的な線引き速度は、約１．７
ｍ／ｓ〜１０ｍ／ｓ程度であり、上記条件（２５ｍ／ｓ
以下）を満たしているので十分に実施可能である。
【００３１】通常、この線引装置５の構成は、プリフォ
ーム５ａ（コア部６ａとなる部分にはＧｅＯ2 がドープ
され、クラッド部６ｂよりも屈折率が上げられている）
をＡｒ（アルゴン）ガス中でカーボン（グラファイト）
抵抗炉５ｂにより加熱し（Ａｒガスを流すのはカーボン
の酸化を防ぐため）、延伸細径化して光ファイバ６を形
成した後、コーティングダイ５ｃで樹脂被覆し、荷重５
ｅを与えることにより一定の張力でキャプスタン５ｄを
介してボビン５ｆに巻取るように構成されている（図
２）。
ーム５ａ（コア部６ａとなる部分にはＧｅＯ2 がドープ
され、クラッド部６ｂよりも屈折率が上げられている）
をＡｒ（アルゴン）ガス中でカーボン（グラファイト）
抵抗炉５ｂにより加熱し（Ａｒガスを流すのはカーボン
の酸化を防ぐため）、延伸細径化して光ファイバ６を形
成した後、コーティングダイ５ｃで樹脂被覆し、荷重５
ｅを与えることにより一定の張力でキャプスタン５ｄを
介してボビン５ｆに巻取るように構成されている（図
２）。
【００３２】この発明では、この線引装置５において線
引された光ファイバ６であって、樹脂被覆される前の光
ファイバ６に対して複数種類のグレーティング（情報と
して）を同時に作り込めるように、パルス発光光源１か
ら１又は２以上の光スイッチ７ａ〜７ｎを介して出射さ
れた紫外域のパルス光を利用して、それぞれが異なるピ
ッチＰ１、Ｐ２、〜、Ｐｎの干渉縞を形成する干渉手段
２ａ〜２ｎとともに、光スイッチコントローラ８により
これら各干渉手段２ａ〜２ｎにパルス発光光源１から出
射された紫外域のパルス光を選択的に照射するための光
スイッチ７ａ〜７ｎを並列に設けることにより、異なる
ピッチのグレーティングを書込まれる情報の１単位とし
て当該情報記録媒体である光ファイバ６（ガラス体４）
の少なくともコア部６ａに書込むことができる。
引された光ファイバ６であって、樹脂被覆される前の光
ファイバ６に対して複数種類のグレーティング（情報と
して）を同時に作り込めるように、パルス発光光源１か
ら１又は２以上の光スイッチ７ａ〜７ｎを介して出射さ
れた紫外域のパルス光を利用して、それぞれが異なるピ
ッチＰ１、Ｐ２、〜、Ｐｎの干渉縞を形成する干渉手段
２ａ〜２ｎとともに、光スイッチコントローラ８により
これら各干渉手段２ａ〜２ｎにパルス発光光源１から出
射された紫外域のパルス光を選択的に照射するための光
スイッチ７ａ〜７ｎを並列に設けることにより、異なる
ピッチのグレーティングを書込まれる情報の１単位とし
て当該情報記録媒体である光ファイバ６（ガラス体４）
の少なくともコア部６ａに書込むことができる。
【００３３】具体的には、例えば４つの干渉手段２ａ、
２ｂ、２ｃ、２ｄ（形成する干渉縞のピッチは、それぞ
れＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４であり、作り込まれる各グレ
ーティングはそれぞれが波長λ１、λ２、λ３、λ４の
光のみを反射するものとする）を所定の位置に設置した
場合、光スイッチコントローラ８により第１及び第４の
干渉手段２ａ、２ｄに単一のパルス発光光源１からのパ
ルス光を照射すべく光スイッチ７ａ、７ｄをオン状態に
し、製造過程にある光ファイバ６にＰ１、Ｐ４のピッチ
を有するグレーティングを作り込む。
２ｂ、２ｃ、２ｄ（形成する干渉縞のピッチは、それぞ
れＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４であり、作り込まれる各グレ
ーティングはそれぞれが波長λ１、λ２、λ３、λ４の
光のみを反射するものとする）を所定の位置に設置した
場合、光スイッチコントローラ８により第１及び第４の
干渉手段２ａ、２ｄに単一のパルス発光光源１からのパ
ルス光を照射すべく光スイッチ７ａ、７ｄをオン状態に
し、製造過程にある光ファイバ６にＰ１、Ｐ４のピッチ
を有するグレーティングを作り込む。
【００３４】この場合、このグレーティングが作り込ま
れた光ファイバ６に照射した光の反射光を例えばスペク
トラムアナライザで検出すると、波長λ１及びλ４の反
射光が検出できるので、この光ファイバ６には”１００
１”なる情報が書込まれていると判断することができ
る。
れた光ファイバ６に照射した光の反射光を例えばスペク
トラムアナライザで検出すると、波長λ１及びλ４の反
射光が検出できるので、この光ファイバ６には”１００
１”なる情報が書込まれていると判断することができ
る。
【００３５】このように、光ファイバに特定の情報を書
込むことにより、例えば製品出荷時の製品管理情報とし
て、あるいは光ケーブル敷設時の各光ファイバの識別情
報として利用することができ、大量の製品（光ファイ
バ）を取扱う上で大変便利である。
込むことにより、例えば製品出荷時の製品管理情報とし
て、あるいは光ケーブル敷設時の各光ファイバの識別情
報として利用することができ、大量の製品（光ファイ
バ）を取扱う上で大変便利である。
【００３６】また、このように情報を書込む構成として
は、例えば図４に示すように独立のパルス発光光源１ａ
〜１ｎから直接各干渉手段２ａ〜２ｎにパルス光を照射
するようにしても同様に情報書き込みが可能である。な
お、この応用例の場合には前述した応用例（図３）にお
ける光スイッチ７ａ〜７ｎ及び光スイッチコントローラ
８が不要となる。
は、例えば図４に示すように独立のパルス発光光源１ａ
〜１ｎから直接各干渉手段２ａ〜２ｎにパルス光を照射
するようにしても同様に情報書き込みが可能である。な
お、この応用例の場合には前述した応用例（図３）にお
ける光スイッチ７ａ〜７ｎ及び光スイッチコントローラ
８が不要となる。
【００３７】次に、以上のようなガラス体情報書込方法
及びその装置により複数種類のグレーティングが書込ま
れた光ファイバの応用例として、歪みセンサに応用した
例を図５及び図６を用いて説明する。
及びその装置により複数種類のグレーティングが書込ま
れた光ファイバの応用例として、歪みセンサに応用した
例を図５及び図６を用いて説明する。
【００３８】図５（ａ）は、複数種類のグレーティング
が作り込まれた光ファイバ６の端面に光を照射するため
の光源１０を接続し、光カプラ１２を介して各グレーテ
ィング（図中、それぞれ、、、で示す）で反射
される反射光をスペクトラムアナライザ１１で検出でき
るように構成している。
が作り込まれた光ファイバ６の端面に光を照射するため
の光源１０を接続し、光カプラ１２を介して各グレーテ
ィング（図中、それぞれ、、、で示す）で反射
される反射光をスペクトラムアナライザ１１で検出でき
るように構成している。
【００３９】この場合、上記スペクトラムアナライザ１
１では同図（ｂ）に示すように各波長帯に反射光パワー
が検出されるが、例えば第３番目のグレーティング（図
５（ａ）中、）の近傍で歪みを与えると反射光の波長
が左右いずれかにシフトすることから（図５（ｂ）にお
ける矢印）第３番目のグレーティングが存在する部分に
歪みが存在することが検出できる。
１では同図（ｂ）に示すように各波長帯に反射光パワー
が検出されるが、例えば第３番目のグレーティング（図
５（ａ）中、）の近傍で歪みを与えると反射光の波長
が左右いずれかにシフトすることから（図５（ｂ）にお
ける矢印）第３番目のグレーティングが存在する部分に
歪みが存在することが検出できる。
【００４０】また、上述した応用例では光カプラ１２を
介してスペクトラムアナライザ１１で各反射光を検出し
ているが、図６（ａ）に示すように光ファイバ６の端面
にＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometer ）に
より歪みを測定するよう構成してもよい。
介してスペクトラムアナライザ１１で各反射光を検出し
ているが、図６（ａ）に示すように光ファイバ６の端面
にＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometer ）に
より歪みを測定するよう構成してもよい。
【００４１】この場合、図６（ｂ）に示すようにＯＴＤ
Ｒ１３には反射光パワーが距離に対して表示されるの
で、局所的な歪みが発生している位置の検出が可能とな
る。ＯＴＤＲの光源波長とグレーティングの反射波長を
等しく設定しておくと、第３のグレーティングの反射波
長が変化するので、この第３のグレーティング（図６
（ａ）における）に歪みを加えた場合、図６（ｃ）に
示すように第３のグレーティングが存在する部分に相当
する部分で、ＯＴＤＲで検出される反射光パワーが減少
する。この反射光パワーの変化を利用して局所的な歪み
位置の検出が可能となる。
Ｒ１３には反射光パワーが距離に対して表示されるの
で、局所的な歪みが発生している位置の検出が可能とな
る。ＯＴＤＲの光源波長とグレーティングの反射波長を
等しく設定しておくと、第３のグレーティングの反射波
長が変化するので、この第３のグレーティング（図６
（ａ）における）に歪みを加えた場合、図６（ｃ）に
示すように第３のグレーティングが存在する部分に相当
する部分で、ＯＴＤＲで検出される反射光パワーが減少
する。この反射光パワーの変化を利用して局所的な歪み
位置の検出が可能となる。
【００４２】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、紫外域
のパルス光を発生させる高出力のパルス発光光源として
例えばＫｒＦエキシマレーザを用い、移動中のガラス
体、特に光ファイバにグレーティングを作り込むように
構成したので、光ファイバの製造工程において容易に
（既存の設備を変更することなく）かつ大量に歪（温
度）センサ等に利用可能な所望狭帯域の反射フィルタ
（光ファイバの一部分についてのみ形成してもよい）等
のファイバ型の機能部品を製造することができるという
効果がある。
のパルス光を発生させる高出力のパルス発光光源として
例えばＫｒＦエキシマレーザを用い、移動中のガラス
体、特に光ファイバにグレーティングを作り込むように
構成したので、光ファイバの製造工程において容易に
（既存の設備を変更することなく）かつ大量に歪（温
度）センサ等に利用可能な所望狭帯域の反射フィルタ
（光ファイバの一部分についてのみ形成してもよい）等
のファイバ型の機能部品を製造することができるという
効果がある。
【００４３】特に、所望ピッチのグレーティングをガラ
ス体（移動中）に作り込むために形成する干渉縞の形成
手段の構成を適宜変更することにより、複数種類のグレ
ーティング（屈折率変化のピッチが異なる）を同時に作
り込むことにより、識別情報のような単純な情報の書込
み、あるいはバーコードのような複雑な情報列の書込み
が可能になるという効果がある。
ス体（移動中）に作り込むために形成する干渉縞の形成
手段の構成を適宜変更することにより、複数種類のグレ
ーティング（屈折率変化のピッチが異なる）を同時に作
り込むことにより、識別情報のような単純な情報の書込
み、あるいはバーコードのような複雑な情報列の書込み
が可能になるという効果がある。
【図１】この発明に係るガラス体情報書込方法を実現す
るガラス体情報書込装置の一実施例による構成を示した
図である。
るガラス体情報書込装置の一実施例による構成を示した
図である。
【図２】この発明における干渉手段の構成を示す図であ
る。
る。
【図３】この発明に係るガラス体情報書込方法を実現す
るガラス体情報書込装置として光ファイバの線引装置を
用いた第１の構成例を示す図である。
るガラス体情報書込装置として光ファイバの線引装置を
用いた第１の構成例を示す図である。
【図４】この発明に係るガラス体情報書込方法を実現す
るガラス体情報書込装置として光ファイバの線引装置を
用いた第２の構成例を示す図である。
るガラス体情報書込装置として光ファイバの線引装置を
用いた第２の構成例を示す図である。
【図５】この発明に係るガラス体情報書込方法及びその
装置によりグレーティングが作り込まれた光ファイバの
第１の応用例を示す図である。
装置によりグレーティングが作り込まれた光ファイバの
第１の応用例を示す図である。
【図６】この発明に係るガラス体情報書込方法及びその
装置によりグレーティングが作り込まれた光ファイバの
第２の応用例を示す図である。
装置によりグレーティングが作り込まれた光ファイバの
第２の応用例を示す図である。
１、１ａ〜１ｎ…パルス発光光源、２、２ａ〜２ｎ…干
渉手段、３…干渉空間、４…ガラス体、５…線引装置
（ガラス体移動手段）、６…光ファイバ、７ａ〜７ｎ…
光スイッチ、８…光スイッチコントローラ、９…位相格
子、１０…光源、１１…スペクトラムアナライザ、１２
…光カプラ、１３…ＯＴＤＲ。
渉手段、３…干渉空間、４…ガラス体、５…線引装置
（ガラス体移動手段）、６…光ファイバ、７ａ〜７ｎ…
光スイッチ、８…光スイッチコントローラ、９…位相格
子、１０…光源、１１…スペクトラムアナライザ、１２
…光カプラ、１３…ＯＴＤＲ。
フロントページの続き (72)発明者 伊藤 真澄 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 岩田 秀行 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (14)
- 【請求項１】 紫外域のパルス光を発生させるパルス発
光光源と、 前記パルス発光光源から出射された紫外域のパルス光を
利用してそれぞれが異なるピッチの干渉縞を生じさせる
１又は２以上の干渉手段と、 前記干渉手段により所定ピッチの干渉縞が形成されてい
る空間を情報記録媒体であるガラス体が通過するよう
に、該ガラス体を移動させるガラス体移動手段を備えた
ガラス体情報書込装置。 - 【請求項２】 前記パルス発光光源は、前記１又は２以
上の干渉手段に対して単一の光源であるか、あるいは各
干渉手段に対応してそれぞれ独立の光源であることを特
徴とする請求項１記載のガラス体情報書込装置。 - 【請求項３】前記パルス発光光源は、エキシマレーザで
あることを特徴とする請求項２記載のガラス体情報書込
装置。 - 【請求項４】 前記干渉手段は、前記パルス発光光源か
ら出射された紫外域のパルス光を２分岐させた後、所定
の角度で干渉させることにより、所定ピッチの干渉縞を
生じさせることを特徴とする請求項１記載のガラス体情
報書込装置。 - 【請求項５】 前記干渉手段は、前記パルス発光光源か
ら出射された紫外域のパルス光を、所定ピッチの格子を
有する位相格子に対して所定の角度から照射することに
より、所定ピッチの干渉縞を生じさせることを特徴とす
る請求項１記載のガラス体情報書込装置。 - 【請求項６】 前記ガラス体移動手段は、干渉縞ピッチ
Ｐ、ガラス体移動速度ｖ及びパルス光発光時間τについ
て ｖ・τ＜Ｐ／２ なる条件を満たすべく、前記情報記録媒体であるガラス
体を移動させることを特徴とする請求項１記載のガラス
体情報書込装置。 - 【請求項７】 前記ガラス体移動手段は、光ファイバ母
材を延伸細径化して所定外径の光ファイバを製造する線
引装置であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか
一項に記載のガラス体情報書込装置。 - 【請求項８】 前記光ファイバ線引装置は、線引後であ
って樹脂被覆される前の光ファイバが、前記干渉手段に
より所定ピッチの干渉縞が形成されている空間を通過す
る位置に配置されたことを特徴とする請求項７記載のガ
ラス体情報書込装置。 - 【請求項９】 紫外域のパルス光を干渉させることによ
り１又は２以上の異なるピッチの干渉縞を生じさせ、 前記干渉させた紫外域のパルス光を移動中の情報記録媒
体であるガラス体に照射することにより、該ガラス体に
所定ピッチのグレーティングを作り込むガラス体情報書
込方法。 - 【請求項１０】 前記移動中のガラス体に対し、紫外域
の単一のパルス光を干渉させ、１又は２以上の異なるピ
ッチの干渉縞を生じさせることを特徴とする請求項９記
載のガラス体情報書込方法。 - 【請求項１１】 前記移動中のガラス体に対し、干渉さ
せた紫外域の複数種類のパルス光を、同時にかつ独立に
照射することを特徴とする請求項９記載のガラス体情報
書込方法。 - 【請求項１２】 前記グレーティングが作り込まれる光
ファイバを、干渉縞ピッチＰ、光ファイバ移動速度ｖ及
びパルス光発光時間τについて ｖ・τ＜Ｐ／２ なる条件を満たすべく移動させることを特徴とする請求
項９〜１１のいずれか一項に記載のガラス体情報書込方
法。 - 【請求項１３】 前記ガラス体は線引された光ファイバ
であって、樹脂被覆されるべく移動中の該光ファイバに
対し、干渉させた紫外域のパルス光を照射することによ
り、該光ファイバの少なくともコア領域にグレーティン
グを作り込むことを特徴とする請求項９〜１２のいずれ
か一項に記載のガラス体情報書込方法。 - 【請求項１４】 前記請求項１３に記載のガラス体情報
書込方法により、少なくともコア領域にグレーティング
が作り込まれた光ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5210444A JPH0763939A (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | ガラス体情報書込方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5210444A JPH0763939A (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | ガラス体情報書込方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0763939A true JPH0763939A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16589436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5210444A Pending JPH0763939A (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | ガラス体情報書込方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0763939A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999045417A1 (en) * | 1998-03-02 | 1999-09-10 | Uniphase Fibre Components Pty. Limited | Grating writing method and apparatus |
| WO2001044879A1 (fr) * | 1999-12-17 | 2001-06-21 | Japan Science And Technology Corporation | Dispositif et procede de production d'un hologramme |
| AU736337B2 (en) * | 1998-03-02 | 2001-07-26 | Jds Uniphase Corporation | Grating writing method and apparatus |
| US7644277B2 (en) | 2003-06-30 | 2010-01-05 | Nec Corporation | Electronic key information system |
-
1993
- 1993-08-25 JP JP5210444A patent/JPH0763939A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999045417A1 (en) * | 1998-03-02 | 1999-09-10 | Uniphase Fibre Components Pty. Limited | Grating writing method and apparatus |
| AU736337B2 (en) * | 1998-03-02 | 2001-07-26 | Jds Uniphase Corporation | Grating writing method and apparatus |
| US6434300B1 (en) | 1998-03-02 | 2002-08-13 | Jds Uniphase Pty. Ltd. | Grating writing method and apparatus |
| WO2001044879A1 (fr) * | 1999-12-17 | 2001-06-21 | Japan Science And Technology Corporation | Dispositif et procede de production d'un hologramme |
| JP2001236002A (ja) * | 1999-12-17 | 2001-08-31 | Japan Science & Technology Corp | ホログラムの製造方法および装置 |
| US6633419B2 (en) | 1999-12-17 | 2003-10-14 | Japan Science And Technology Corporation | Production method and device for hologram |
| US7644277B2 (en) | 2003-06-30 | 2010-01-05 | Nec Corporation | Electronic key information system |
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