JPH09288204A - 光導波路グレーティングの製造方法 - Google Patents
光導波路グレーティングの製造方法Info
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- JPH09288204A JPH09288204A JP8098879A JP9887996A JPH09288204A JP H09288204 A JPH09288204 A JP H09288204A JP 8098879 A JP8098879 A JP 8098879A JP 9887996 A JP9887996 A JP 9887996A JP H09288204 A JPH09288204 A JP H09288204A
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- optical fiber
- grating
- ultraviolet light
- optical waveguide
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 放射モード結合型光導波路グレーティングを
製造する際に、グレーティング部の各部におけるコア屈
折率変化量を均一にすることができるとともに、設計変
更も容易にできるようにする。 【解決手段】 放射モード結合型光導波路グレーティン
グを製造する方法であって、少なくともコアに酸化ゲル
マニウムが添加されている石英系光ファイバ1に、所定
の間隔で光を透過させるスリット3aが形成されたマス
ク3を介して紫外光2を照射するとともに、紫外光2の
照射位置を光ファイバ1長さ方向に移動させる工程を有
する。
製造する際に、グレーティング部の各部におけるコア屈
折率変化量を均一にすることができるとともに、設計変
更も容易にできるようにする。 【解決手段】 放射モード結合型光導波路グレーティン
グを製造する方法であって、少なくともコアに酸化ゲル
マニウムが添加されている石英系光ファイバ1に、所定
の間隔で光を透過させるスリット3aが形成されたマス
ク3を介して紫外光2を照射するとともに、紫外光2の
照射位置を光ファイバ1長さ方向に移動させる工程を有
する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光導波路グレーティ
ングに係り、特に放射モード結合型の光導波路グレーテ
ィングの製造方法に関する。
ングに係り、特に放射モード結合型の光導波路グレーテ
ィングの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】光導波路グレーティングは、光ファイバ
又は平面型光導波路の長さ方向に、一定の周期的な変
化、例えばコア屈折率の周期的な変化を形成することに
よって得られる。一般にグレーティングには、放射モー
ド結合型と反射モード結合型があり、放射モード結合型
グレーティングは、コアを伝搬するモードとクラッドを
伝搬するモードとを結合させることによって、特定波長
の光を光導波路外に放射して減衰させる特性が得られる
ようにしたものである。また反射モード結合型グレーテ
ィングは、コアを正の方向に伝搬するモードと、コアを
これとは反対の方向(負の方向)に伝搬するモードとを
結合させることによって、特定波長の光を反射させる特
性が得られるようにしたものである。
又は平面型光導波路の長さ方向に、一定の周期的な変
化、例えばコア屈折率の周期的な変化を形成することに
よって得られる。一般にグレーティングには、放射モー
ド結合型と反射モード結合型があり、放射モード結合型
グレーティングは、コアを伝搬するモードとクラッドを
伝搬するモードとを結合させることによって、特定波長
の光を光導波路外に放射して減衰させる特性が得られる
ようにしたものである。また反射モード結合型グレーテ
ィングは、コアを正の方向に伝搬するモードと、コアを
これとは反対の方向(負の方向)に伝搬するモードとを
結合させることによって、特定波長の光を反射させる特
性が得られるようにしたものである。
【0003】例えば、光ファイバにおいて実現されてい
るグレーティングの場合、放射型グレーティングはコア
の屈折率変化の周期(以下、グレーティングピッチとい
うことがある)を数百μmにすることによって得られ、
反射型グレーティングは、グレーティングピッチを1μ
m程度とすることによって得られている。
るグレーティングの場合、放射型グレーティングはコア
の屈折率変化の周期(以下、グレーティングピッチとい
うことがある)を数百μmにすることによって得られ、
反射型グレーティングは、グレーティングピッチを1μ
m程度とすることによって得られている。
【0004】放射モード結合型グレーティングにあって
は、例えば図3に示すような波長−透過損失特性(透過
スペクトル)が得られ、特定の波長帯の光の透過損失が
選択的に大きくなっている。この透過損失が増加してい
る波長帯の幅を阻止帯域幅、その中心の波長を阻止帯域
の中心波長、透過損失の変化の大きさを阻止率という。
これらのグレーティング特性は、グレーティングの各パ
ラメータ、すなわちコア屈折率の変化量、グレーティン
グピッチ、グレーティング形状(コア屈折率変化のプロ
ファイル)、光ファイバ長さ方向におけるグレーティン
グ長などによって変化する。下記表1はグレーティング
における各パラメータがグレーティング特性に及ぼす影
響を表にまとめたものである。表中、×は影響なし、○
は影響あり、△は影響が小さいことをそれぞれ示してい
る。また↑(↓)はパラメータの値が増大すると、それ
に応じてグレーティング特性の値が増大(減少)するこ
とを示している。
は、例えば図3に示すような波長−透過損失特性(透過
スペクトル)が得られ、特定の波長帯の光の透過損失が
選択的に大きくなっている。この透過損失が増加してい
る波長帯の幅を阻止帯域幅、その中心の波長を阻止帯域
の中心波長、透過損失の変化の大きさを阻止率という。
これらのグレーティング特性は、グレーティングの各パ
ラメータ、すなわちコア屈折率の変化量、グレーティン
グピッチ、グレーティング形状(コア屈折率変化のプロ
ファイル)、光ファイバ長さ方向におけるグレーティン
グ長などによって変化する。下記表1はグレーティング
における各パラメータがグレーティング特性に及ぼす影
響を表にまとめたものである。表中、×は影響なし、○
は影響あり、△は影響が小さいことをそれぞれ示してい
る。また↑(↓)はパラメータの値が増大すると、それ
に応じてグレーティング特性の値が増大(減少)するこ
とを示している。
【0005】
【表1】
【0006】ところで、光導波路にコア屈折率の周期的
変化を生じさせてグレーティングを作製する方法として
は、ゲルマニウムが添加された石英ガラスに強い紫外光
を照射すると、その照射量に応じて屈折率が上昇する現
象を利用する方法が知られている。例えば、コアに酸化
ゲルマニウムが添加された石英系光ファイバを、水素加
圧容器中(100atm)で水素添加処理した後、これ
に、ホトマスクを用いて光ファイバ長さ方向に一定周期
で紫外光を照射する方法や、光ファイバ長さ方向に等間
隔で紫外光を照射する方法が知られている。
変化を生じさせてグレーティングを作製する方法として
は、ゲルマニウムが添加された石英ガラスに強い紫外光
を照射すると、その照射量に応じて屈折率が上昇する現
象を利用する方法が知られている。例えば、コアに酸化
ゲルマニウムが添加された石英系光ファイバを、水素加
圧容器中(100atm)で水素添加処理した後、これ
に、ホトマスクを用いて光ファイバ長さ方向に一定周期
で紫外光を照射する方法や、光ファイバ長さ方向に等間
隔で紫外光を照射する方法が知られている。
【0007】図4は従来の光ファイバグレーティングの
製造装置の一例を示したものである。図中符号11はエ
キシマレーザ装置であり、波長248nmの紫外光を発
生することができるものである。図中符号12は光学系
であり、レーザ装置11から出射された紫外光をスポッ
ト幅数mm〜数十mmの所定の大きさに拡大するように
構成されている。図中符号13は金属製のマスクであ
り、数十から数百μmの一定間隔のスリットが切ってあ
る。図中符号14は固定台であり、被覆層4が一部除去
された光ファイバ1がこれに固定されている。レーザ装
置11から出射された紫外光は、光学系12を介し、マ
スク13を通して光ファイバ1の被覆層4が除去された
部分に照射されるようになっている。
製造装置の一例を示したものである。図中符号11はエ
キシマレーザ装置であり、波長248nmの紫外光を発
生することができるものである。図中符号12は光学系
であり、レーザ装置11から出射された紫外光をスポッ
ト幅数mm〜数十mmの所定の大きさに拡大するように
構成されている。図中符号13は金属製のマスクであ
り、数十から数百μmの一定間隔のスリットが切ってあ
る。図中符号14は固定台であり、被覆層4が一部除去
された光ファイバ1がこれに固定されている。レーザ装
置11から出射された紫外光は、光学系12を介し、マ
スク13を通して光ファイバ1の被覆層4が除去された
部分に照射されるようになっている。
【0008】このような構成の装置を用いて光ファイバ
グレーティングを製造するには、レーザ装置11から紫
外光を出射させ、マスク13を通して光ファイバ1に照
射すればよい。これにより、光ファイバ1の紫外光が照
射された部分のみコアの屈折率が上昇するので、コア屈
折率が周期的に変化しているグレーティング部5が形成
される。しかしながらこの方法では、レーザ光強度の空
間分布が均一ではないため、すなわちレーザ光のスポッ
ト内におけるレーザ光強度が不均一であるため、マスク
13に対して均一に紫外光を照射することができなかっ
た。そのため、グレーティング部5の各部におけるコア
屈折率変化量が均一にならず、光ファイバグレーティン
グの透過スペクトルがブロードになったり、非対称にな
ったりと、グレーティング特性が悪くなる原因となって
いた。
グレーティングを製造するには、レーザ装置11から紫
外光を出射させ、マスク13を通して光ファイバ1に照
射すればよい。これにより、光ファイバ1の紫外光が照
射された部分のみコアの屈折率が上昇するので、コア屈
折率が周期的に変化しているグレーティング部5が形成
される。しかしながらこの方法では、レーザ光強度の空
間分布が均一ではないため、すなわちレーザ光のスポッ
ト内におけるレーザ光強度が不均一であるため、マスク
13に対して均一に紫外光を照射することができなかっ
た。そのため、グレーティング部5の各部におけるコア
屈折率変化量が均一にならず、光ファイバグレーティン
グの透過スペクトルがブロードになったり、非対称にな
ったりと、グレーティング特性が悪くなる原因となって
いた。
【0009】図5は従来の光ファイバグレーティングの
製造装置の他の例を示したものである。図4と同一の構
成要素には同一の符号を付してその説明を簡略化する。
図中符号22は光学系であり、レーザ装置11から出射
された紫外光をスポット幅数十μm〜数百μmの所定の
大きさに集光するように構成されている。図中符号24
は移動ステージであり、被覆層4が一部除去された光フ
ァイバ1がこれに固定されている。移動ステージ24
は、光ファイバ長さ方向に所定の距離だけ微動できるよ
うに制御されている。レーザ装置11から出射された紫
外光は、光学系12を介して光ファイバ1の被覆層4が
除去された部分に照射されるようになっている。
製造装置の他の例を示したものである。図4と同一の構
成要素には同一の符号を付してその説明を簡略化する。
図中符号22は光学系であり、レーザ装置11から出射
された紫外光をスポット幅数十μm〜数百μmの所定の
大きさに集光するように構成されている。図中符号24
は移動ステージであり、被覆層4が一部除去された光フ
ァイバ1がこれに固定されている。移動ステージ24
は、光ファイバ長さ方向に所定の距離だけ微動できるよ
うに制御されている。レーザ装置11から出射された紫
外光は、光学系12を介して光ファイバ1の被覆層4が
除去された部分に照射されるようになっている。
【0010】このような構成の装置を用いて光ファイバ
グレーティングを製造するには、まずレーザ装置11か
ら紫外光を出射させ、光ファイバ1に照射する。一定時
間照射した後、移動ステージ24を微動させて光ファイ
バ1をその長さ方向に所定の距離だけ移動させた後、再
び一定時間紫外光を光ファイバ1に照射する。この紫外
光の照射および光ファイバ1の移動を繰り返し、光ファ
イバ1の移動距離の合計が所定の距離に達したところで
作業を終了する。このようにすれば、光ファイバ4の紫
外光が照射された部分のみコアの屈折率が変化するの
で、グレーティング部5が形成される。
グレーティングを製造するには、まずレーザ装置11か
ら紫外光を出射させ、光ファイバ1に照射する。一定時
間照射した後、移動ステージ24を微動させて光ファイ
バ1をその長さ方向に所定の距離だけ移動させた後、再
び一定時間紫外光を光ファイバ1に照射する。この紫外
光の照射および光ファイバ1の移動を繰り返し、光ファ
イバ1の移動距離の合計が所定の距離に達したところで
作業を終了する。このようにすれば、光ファイバ4の紫
外光が照射された部分のみコアの屈折率が変化するの
で、グレーティング部5が形成される。
【0011】この方法によれば、同一の照射条件で再現
性良く紫外光照射を繰り返すことによって、グレーティ
ング部5におけるコア屈折率変化量を均一にすることが
可能である。しかしながら、レーザ光のスポットの大き
さと光ファイバ1の移動ピッチによってグレーティング
ピッチが決まるので、グレーティングピッチを変更しよ
うとする場合には、レーザ光のスポットサイズおよび光
ファイバ1の移動ピッチを変更しなければならない。レ
ーザ光のスポットサイズを制御する方法としては、スリ
ットを用いる方法、レンズを用いる方法、これらを組み
合わせる方法などがあるが、いずれの方法によってもス
ポットサイズを細密に制御することは難しい。したがっ
て、グレーティング特性を変更する場合には、レーザ光
の照射条件の割り出しという煩雑な作業が必要であり、
設計変更が容易でないという欠点があった。
性良く紫外光照射を繰り返すことによって、グレーティ
ング部5におけるコア屈折率変化量を均一にすることが
可能である。しかしながら、レーザ光のスポットの大き
さと光ファイバ1の移動ピッチによってグレーティング
ピッチが決まるので、グレーティングピッチを変更しよ
うとする場合には、レーザ光のスポットサイズおよび光
ファイバ1の移動ピッチを変更しなければならない。レ
ーザ光のスポットサイズを制御する方法としては、スリ
ットを用いる方法、レンズを用いる方法、これらを組み
合わせる方法などがあるが、いずれの方法によってもス
ポットサイズを細密に制御することは難しい。したがっ
て、グレーティング特性を変更する場合には、レーザ光
の照射条件の割り出しという煩雑な作業が必要であり、
設計変更が容易でないという欠点があった。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】よって、この発明にお
ける課題は、放射モード結合型光導波路グレーティング
を製造する際に、グレーティング部の各部におけるコア
屈折率変化量を均一にすることができるとともに、設計
変更も容易にできるようにすることにある。
ける課題は、放射モード結合型光導波路グレーティング
を製造する際に、グレーティング部の各部におけるコア
屈折率変化量を均一にすることができるとともに、設計
変更も容易にできるようにすることにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に請求項1に係る発明は、放射モード結合型光導波路グ
レーティングを製造する方法であって、コアが紫外光照
射によって屈折率が変化する材料からなる光導波路に、
所定の間隔で光を透過させるスリットが形成されたマス
クを介して紫外光を照射するとともに、該紫外光の照射
位置をコアに沿って移動させる工程を有することを特徴
とする光導波路グレーティングの製造方法である。また
請求項2に係る発明は、実質的に光源から出射される紫
外光の全部を、マスクおよび光導波路に対する照射に用
いることを特徴とする請求項1記載の光導波路グレーテ
ィングの製造方法である。
に請求項1に係る発明は、放射モード結合型光導波路グ
レーティングを製造する方法であって、コアが紫外光照
射によって屈折率が変化する材料からなる光導波路に、
所定の間隔で光を透過させるスリットが形成されたマス
クを介して紫外光を照射するとともに、該紫外光の照射
位置をコアに沿って移動させる工程を有することを特徴
とする光導波路グレーティングの製造方法である。また
請求項2に係る発明は、実質的に光源から出射される紫
外光の全部を、マスクおよび光導波路に対する照射に用
いることを特徴とする請求項1記載の光導波路グレーテ
ィングの製造方法である。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
図1は、本発明の光導波路グレーティングの製造方法の
一実施例を示す説明図であり、図2は本発明の方法によ
り形成されたグレーティング部のコア屈折率プロファイ
ルの例を示すグラフである。ここでは光導波路の例とし
て光ファイバを用い、放射モード結合型光ファイバグレ
ーティングを製造する例を挙げて説明する。図中符号1
は光ファイバ、2は紫外光、3はマスクをそれぞれ示し
ている。
図1は、本発明の光導波路グレーティングの製造方法の
一実施例を示す説明図であり、図2は本発明の方法によ
り形成されたグレーティング部のコア屈折率プロファイ
ルの例を示すグラフである。ここでは光導波路の例とし
て光ファイバを用い、放射モード結合型光ファイバグレ
ーティングを製造する例を挙げて説明する。図中符号1
は光ファイバ、2は紫外光、3はマスクをそれぞれ示し
ている。
【0015】本発明で用いられる光ファイバ1は、コア
と、コアよりも低屈折率のクラッドとからなるものであ
る。光ファイバ1のコアは、紫外線が照射されたとき
に、その紫外線強度および照射時間に応じて屈折率が変
化する材料で構成され、好ましくは、少なくとも酸化ゲ
ルマニウムが添加された石英ガラスからなっている。光
ファイバ1のコアには酸化ゲルマニウム以外にアルミニ
ウム、エルビニウム、チタン等が適宜添加されていても
よい。光ファイバ1のクラッドは石英系ガラスからな
り、例えば純石英ガラス、あるいはフッ素添加石英ガラ
ス等が好ましく用いられる。光ファイバ1のコアおよび
クラッドは所定の比屈折率差および屈折率プロファイル
を有するように、周知の各種手法を用いて製造される。
一般に光ファイバグレーティングに用いられる光ファイ
バ1の場合、コアには酸化ゲルマニウムが3〜40%程
度添加されており、コア−クラッド比屈折率差は0.3
〜6%程度に設定されている。光ファイバ1としては、
例えば光ファイバ心線等の被覆層を必要に応じて除去し
たものでもよく、あるいは線引により製造された光ファ
イバであって被覆層が形成される前段階のものを用いて
もよい。
と、コアよりも低屈折率のクラッドとからなるものであ
る。光ファイバ1のコアは、紫外線が照射されたとき
に、その紫外線強度および照射時間に応じて屈折率が変
化する材料で構成され、好ましくは、少なくとも酸化ゲ
ルマニウムが添加された石英ガラスからなっている。光
ファイバ1のコアには酸化ゲルマニウム以外にアルミニ
ウム、エルビニウム、チタン等が適宜添加されていても
よい。光ファイバ1のクラッドは石英系ガラスからな
り、例えば純石英ガラス、あるいはフッ素添加石英ガラ
ス等が好ましく用いられる。光ファイバ1のコアおよび
クラッドは所定の比屈折率差および屈折率プロファイル
を有するように、周知の各種手法を用いて製造される。
一般に光ファイバグレーティングに用いられる光ファイ
バ1の場合、コアには酸化ゲルマニウムが3〜40%程
度添加されており、コア−クラッド比屈折率差は0.3
〜6%程度に設定されている。光ファイバ1としては、
例えば光ファイバ心線等の被覆層を必要に応じて除去し
たものでもよく、あるいは線引により製造された光ファ
イバであって被覆層が形成される前段階のものを用いて
もよい。
【0016】本発明で用いられるマスク3は、紫外光2
を透過せず、かつ紫外光2によって損傷を受け難い材質
からなり、例えばステンレス等の金属が好適に用いられ
る。マスク3には、一定幅の複数のスリット3aが一定
間隔で平行に形成されている。マスク3におけるスリッ
ト3aの幅および隣り合うスリット3a間の間隔は、こ
れによってグレーティングピッチが変化するので、得よ
うとするグレーティング特性に応じて適宜設定される。
またマスク3のスリット3aが形成されている部分のス
リット3a幅方向の長さLは、これによってグレーティ
ング長が変化するので得ようとするグレーティング特性
に応じて適宜設定される。本発明では放射モード結合型
としての特性を得るために、グレーティングピッチは数
十〜数百μm程度の範囲内で好ましく設定される。また
グレーティング長は5〜20mm程度に好ましく設定さ
れる。また本実施例では、スリット3aが形成されてい
る部分のスリット3a幅方向の両端部に、スリットが形
成されておらず紫外光2を完全に遮断する光遮断部3b
が好ましく設けられている。紫外光2の照射によるコア
屈折率の変化量を光ファイバ1長さ方向に均一にしたい
場合には、このように、マスク3の光ファイバ1長さ方
向両端に、紫外光2のスポット径より大きい光遮蔽部3
bを設けるのが好ましいが、これを設けない構成とする
こともできる。
を透過せず、かつ紫外光2によって損傷を受け難い材質
からなり、例えばステンレス等の金属が好適に用いられ
る。マスク3には、一定幅の複数のスリット3aが一定
間隔で平行に形成されている。マスク3におけるスリッ
ト3aの幅および隣り合うスリット3a間の間隔は、こ
れによってグレーティングピッチが変化するので、得よ
うとするグレーティング特性に応じて適宜設定される。
またマスク3のスリット3aが形成されている部分のス
リット3a幅方向の長さLは、これによってグレーティ
ング長が変化するので得ようとするグレーティング特性
に応じて適宜設定される。本発明では放射モード結合型
としての特性を得るために、グレーティングピッチは数
十〜数百μm程度の範囲内で好ましく設定される。また
グレーティング長は5〜20mm程度に好ましく設定さ
れる。また本実施例では、スリット3aが形成されてい
る部分のスリット3a幅方向の両端部に、スリットが形
成されておらず紫外光2を完全に遮断する光遮断部3b
が好ましく設けられている。紫外光2の照射によるコア
屈折率の変化量を光ファイバ1長さ方向に均一にしたい
場合には、このように、マスク3の光ファイバ1長さ方
向両端に、紫外光2のスポット径より大きい光遮蔽部3
bを設けるのが好ましいが、これを設けない構成とする
こともできる。
【0017】本発明で用いられる紫外光2の波長は20
0〜300nm程度が好ましく、光源としては、例えば
KrFレーザ(248nm)が好適に用いられる。本発
明においては、紫外光2の光強度の空間分布(スポット
内における紫外光強度分布)は均一である必要はなく、
不均一でよい。したがって、光源から出射される紫外光
の一部を光学系を用いて拡大したりする必要はなく、光
源から出射される光の実質的に全部を、光学系を用いて
拡大または集光するなどして、所定の大きさのスポット
径に調整して照射することが好ましい。ここで、実質的
に光源から出射される紫外光の全部を照射するとは、装
置の構成上避けられない光の減衰以外に出射された紫外
光を意図的に減衰させることなくマスク3に向けて照射
することをいう。またマスク3および光ファイバ1に対
して照射される紫外光のスポット径は、大きすぎるとエ
ネルギー密度が小さくなって照射時間を長くする必要が
生じ、小さすぎると紫外光強度分布が集中してスポット
位置の変動による影響が大きくなるので、好ましくは2
〜20mm程度、更に好ましくは2×20mm程度に設
定される。
0〜300nm程度が好ましく、光源としては、例えば
KrFレーザ(248nm)が好適に用いられる。本発
明においては、紫外光2の光強度の空間分布(スポット
内における紫外光強度分布)は均一である必要はなく、
不均一でよい。したがって、光源から出射される紫外光
の一部を光学系を用いて拡大したりする必要はなく、光
源から出射される光の実質的に全部を、光学系を用いて
拡大または集光するなどして、所定の大きさのスポット
径に調整して照射することが好ましい。ここで、実質的
に光源から出射される紫外光の全部を照射するとは、装
置の構成上避けられない光の減衰以外に出射された紫外
光を意図的に減衰させることなくマスク3に向けて照射
することをいう。またマスク3および光ファイバ1に対
して照射される紫外光のスポット径は、大きすぎるとエ
ネルギー密度が小さくなって照射時間を長くする必要が
生じ、小さすぎると紫外光強度分布が集中してスポット
位置の変動による影響が大きくなるので、好ましくは2
〜20mm程度、更に好ましくは2×20mm程度に設
定される。
【0018】本発明の製造方法により光ファイバグレー
ティングを製造するには、まず光ファイバ1を用意し、
好ましくは、紫外光2の照射に先立って水素添加処理を
行う。この水素添加処理は、紫外光照射によるゲルマニ
ウム添加石英ガラス(コア)の屈折率変化を十分に得る
ために行われ、例えば光ファイバ1を、100atm、
50℃程度に調整された水素加圧容器中に60時間程度
保持することによって達成される。次いで、光ファイバ
1をマスク3の直下に設置する。このとき、光ファイバ
1の長さ方向とマスク3のスリット3aの幅方向とが正
確に平行になるように設置する。また光ファイバ1とマ
スク3との距離は0〜1mm程度に好ましく設定され
る。
ティングを製造するには、まず光ファイバ1を用意し、
好ましくは、紫外光2の照射に先立って水素添加処理を
行う。この水素添加処理は、紫外光照射によるゲルマニ
ウム添加石英ガラス(コア)の屈折率変化を十分に得る
ために行われ、例えば光ファイバ1を、100atm、
50℃程度に調整された水素加圧容器中に60時間程度
保持することによって達成される。次いで、光ファイバ
1をマスク3の直下に設置する。このとき、光ファイバ
1の長さ方向とマスク3のスリット3aの幅方向とが正
確に平行になるように設置する。また光ファイバ1とマ
スク3との距離は0〜1mm程度に好ましく設定され
る。
【0019】次にマスク3の上方から、紫外光2をマス
ク3および光ファイバ1に対して照射するとともに、紫
外光2の照射位置を光ファイバ1長さ方向に適宜の駆動
手段を用いて移動させる。このように照射位置を移動さ
せるには、マスク3および光ファイバ1と紫外光2とを
相対的に移動させればよく、マスク3および光ファイバ
1を固定して紫外光2を光ファイバ1長さ方向に移動さ
せてもよく、紫外光2を固定してマスク3および光ファ
イバ1を光ファイバ1長さ方向に移動させてもよく、あ
るいはこれらを同時に行ってもよい。また紫外光2を照
射している間は光ファイバ1とマスク3とが相対的に移
動しないようにすることが必要である。
ク3および光ファイバ1に対して照射するとともに、紫
外光2の照射位置を光ファイバ1長さ方向に適宜の駆動
手段を用いて移動させる。このように照射位置を移動さ
せるには、マスク3および光ファイバ1と紫外光2とを
相対的に移動させればよく、マスク3および光ファイバ
1を固定して紫外光2を光ファイバ1長さ方向に移動さ
せてもよく、紫外光2を固定してマスク3および光ファ
イバ1を光ファイバ1長さ方向に移動させてもよく、あ
るいはこれらを同時に行ってもよい。また紫外光2を照
射している間は光ファイバ1とマスク3とが相対的に移
動しないようにすることが必要である。
【0020】ここで、光ファイバ1におけるコア屈折率
の変化量は、照射された紫外光の強度および照射時間に
よって変化するので、照射位置の移動速度を適宜調整す
ることによって、コア屈折率の変化量およびコア屈折率
変化のプロファイル(グレーティング形状)を制御する
ことができる。例えば照射される紫外光2の強度が空間
的に不均一であっても、照射位置をマスク3の一端から
他端までコアに沿って一定速度で移動させることによっ
て、図2に示すようにグレーティング部の各部における
コア屈折率変化量が均一な光ファイバグレーティングが
得られる。また、紫外光2の照射位置の移動速度は任意
に変更可能であり、移動速度を光ファイバ1長さ方向で
適宜変化させることによって、任意の形状のコア屈折率
変化のプロファイル(グレーティング形状)を得ること
も可能である。
の変化量は、照射された紫外光の強度および照射時間に
よって変化するので、照射位置の移動速度を適宜調整す
ることによって、コア屈折率の変化量およびコア屈折率
変化のプロファイル(グレーティング形状)を制御する
ことができる。例えば照射される紫外光2の強度が空間
的に不均一であっても、照射位置をマスク3の一端から
他端までコアに沿って一定速度で移動させることによっ
て、図2に示すようにグレーティング部の各部における
コア屈折率変化量が均一な光ファイバグレーティングが
得られる。また、紫外光2の照射位置の移動速度は任意
に変更可能であり、移動速度を光ファイバ1長さ方向で
適宜変化させることによって、任意の形状のコア屈折率
変化のプロファイル(グレーティング形状)を得ること
も可能である。
【0021】本発明の製造方法によれば、紫外光2のス
ポット内における紫外光強度分布が不均一であっても、
コア屈折率変化量が光ファイバ1長さ方向に均一なグレ
ーティング形状を得ることができるほか、照射位置の移
動速度を制御することによってグレーティング形状を任
意の形状に制御することも可能である。またマスク3を
介して光ファイバ1に紫外光を照射することによってグ
レーティング部を形成する方法であるので設計変更が容
易であり、製造効率もよい。さらに、実質的に光源から
出射される紫外光の全部をマスク3および光ファイバ1
への照射に用いることができるので、エネルギー効率が
非常に良く、グレーティング作製に要する時間の短縮を
達成することができる。
ポット内における紫外光強度分布が不均一であっても、
コア屈折率変化量が光ファイバ1長さ方向に均一なグレ
ーティング形状を得ることができるほか、照射位置の移
動速度を制御することによってグレーティング形状を任
意の形状に制御することも可能である。またマスク3を
介して光ファイバ1に紫外光を照射することによってグ
レーティング部を形成する方法であるので設計変更が容
易であり、製造効率もよい。さらに、実質的に光源から
出射される紫外光の全部をマスク3および光ファイバ1
への照射に用いることができるので、エネルギー効率が
非常に良く、グレーティング作製に要する時間の短縮を
達成することができる。
【0022】このようにして得られた放射モード結合型
の光ファイバグレーティングは、例えば光通信分野に利
用され、特にエルビウム添加光ファイバアンプを用いた
光通信システム中で、エルビウム添加光ファイバからの
自然放出光の抑制や、エルビウム添加光ファイバアンプ
の利得の波長依存性低減などに好適に用いられる。
の光ファイバグレーティングは、例えば光通信分野に利
用され、特にエルビウム添加光ファイバアンプを用いた
光通信システム中で、エルビウム添加光ファイバからの
自然放出光の抑制や、エルビウム添加光ファイバアンプ
の利得の波長依存性低減などに好適に用いられる。
【0023】尚、上記では光導波路として光ファイバを
用いて放射モード結合型光導波路グレーティングを構成
した例を挙げて説明したが、光導波路として平面型光導
波路を用いる場合でも、同様の製造方法を用いることが
できる。
用いて放射モード結合型光導波路グレーティングを構成
した例を挙げて説明したが、光導波路として平面型光導
波路を用いる場合でも、同様の製造方法を用いることが
できる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明の光導波路グ
レーティングの製造方法は、放射モード結合型光導波路
グレーティングを製造する方法であって、コアが紫外光
照射によって屈折率が変化する材料からなる光導波路
に、所定の間隔で光を透過させるスリットが形成された
マスクを介して紫外光を照射するとともに、該紫外光の
照射位置をコアに沿って移動させる工程を有することを
特徴とするものである。したがって、照射される紫外光
強度が空間的に不均一であっても、コア屈折率変化量が
光ファイバ長さ方向に均一なグレーティング形状を得る
ことができる。また、照射位置の移動速度を制御するこ
とによってグレーティング形状を任意の形状に制御する
ことも可能である。さらにマスクの形状を変えれば、グ
レーティングピッチやグレーティング長を変更できるの
で、設計変更が容易である。
レーティングの製造方法は、放射モード結合型光導波路
グレーティングを製造する方法であって、コアが紫外光
照射によって屈折率が変化する材料からなる光導波路
に、所定の間隔で光を透過させるスリットが形成された
マスクを介して紫外光を照射するとともに、該紫外光の
照射位置をコアに沿って移動させる工程を有することを
特徴とするものである。したがって、照射される紫外光
強度が空間的に不均一であっても、コア屈折率変化量が
光ファイバ長さ方向に均一なグレーティング形状を得る
ことができる。また、照射位置の移動速度を制御するこ
とによってグレーティング形状を任意の形状に制御する
ことも可能である。さらにマスクの形状を変えれば、グ
レーティングピッチやグレーティング長を変更できるの
で、設計変更が容易である。
【0025】また本発明においては照射される紫外光強
度が空間的に不均一であってもよいので、実質的に光源
から出射される紫外光の全部を、マスクおよび光導波路
に対する照射に用いることができる。そして、このよう
にすることによってエネルギー効率を非常に高くするこ
とができ、グレーティング作製に要する時間の短縮を達
成することができる。
度が空間的に不均一であってもよいので、実質的に光源
から出射される紫外光の全部を、マスクおよび光導波路
に対する照射に用いることができる。そして、このよう
にすることによってエネルギー効率を非常に高くするこ
とができ、グレーティング作製に要する時間の短縮を達
成することができる。
【図1】 本発明の光導波路グレーティングの製造方法
の一実施例を示す説明図である。
の一実施例を示す説明図である。
【図2】 本発明の製造方法により得られた光導波路グ
レーティングにおけるコア屈折率プロファイルの例を示
すグラフである。
レーティングにおけるコア屈折率プロファイルの例を示
すグラフである。
【図3】 放射モード結合型光導波路グレーティングの
特性の例を示すグラフである。
特性の例を示すグラフである。
【図4】 従来の光ファイバグレーティングの製造装置
の一例を示す概略構成図である。
の一例を示す概略構成図である。
【図5】 従来の光ファイバグレーティングの製造装置
の他の例を示す概略構成図である。
の他の例を示す概略構成図である。
1…光ファイバ、2…紫外光、3…マスク、3a…スリ
ット。
ット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥出 聡 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉工場内 (72)発明者 須藤 正明 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉工場内 (72)発明者 酒井 哲弥 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉工場内 (72)発明者 和田 朗 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉工場内 (72)発明者 山内 良三 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉工場内
Claims (2)
- 【請求項1】 放射モード結合型光導波路グレーティン
グを製造する方法であって、コアが紫外光照射によって
屈折率が変化する材料からなる光導波路に、所定の間隔
で光を透過させるスリットが形成されたマスクを介して
紫外光を照射するとともに、該紫外光の照射位置をコア
に沿って移動させる工程を有することを特徴とする光導
波路グレーティングの製造方法。 - 【請求項2】 実質的に光源から出射される紫外光の全
部を、マスクおよび光導波路に対する照射に用いること
を特徴とする請求項1記載の光導波路グレーティングの
製造方法。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8098879A JPH09288204A (ja) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | 光導波路グレーティングの製造方法 |
CA002319769A CA2319769C (en) | 1996-04-19 | 1997-04-10 | Optical waveguide grating and production method therefor |
CA002202308A CA2202308C (en) | 1996-04-19 | 1997-04-10 | Optical waveguide grating and production method therefor |
CA002319776A CA2319776C (en) | 1996-04-19 | 1997-04-10 | Optical waveguide grating and production method therefor |
US08/837,958 US5996375A (en) | 1996-04-19 | 1997-04-14 | Method of making an optical waveguide grating with two dissimilar irradiating steps |
DE69739682T DE69739682D1 (de) | 1996-04-19 | 1997-04-16 | Optische Wellenleiter-Gitter-Anordnung und deren Herstellungsmethode |
EP97400859A EP0805365B1 (en) | 1996-04-19 | 1997-04-16 | Optical waveguide grating and production method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8098879A JPH09288204A (ja) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | 光導波路グレーティングの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09288204A true JPH09288204A (ja) | 1997-11-04 |
Family
ID=14231455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8098879A Pending JPH09288204A (ja) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | 光導波路グレーティングの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09288204A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6275631B1 (en) | 1998-10-13 | 2001-08-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus for manufacturing long-period optical fiber grating |
KR100322120B1 (ko) * | 1998-08-19 | 2002-03-08 | 윤종용 | 장주기격자필터제조장치 |
WO2005114278A1 (ja) * | 2004-05-21 | 2005-12-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 屈折率分布型光学部材、および屈折率分布型光学部材の製造方法 |
-
1996
- 1996-04-19 JP JP8098879A patent/JPH09288204A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100322120B1 (ko) * | 1998-08-19 | 2002-03-08 | 윤종용 | 장주기격자필터제조장치 |
US6275631B1 (en) | 1998-10-13 | 2001-08-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus for manufacturing long-period optical fiber grating |
KR100322121B1 (ko) * | 1998-10-13 | 2002-03-08 | 윤종용 | 장주기격자필터제조장치 |
WO2005114278A1 (ja) * | 2004-05-21 | 2005-12-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 屈折率分布型光学部材、および屈折率分布型光学部材の製造方法 |
JPWO2005114278A1 (ja) * | 2004-05-21 | 2008-03-27 | 松下電器産業株式会社 | 屈折率分布型光学部材、屈折率分布型光学部材の製造方法、光モジュール、および光モジュールの製造方法 |
US7653278B2 (en) | 2004-05-21 | 2010-01-26 | Panasonic Corporation | Refractive index distribution type optical member, and production method for refractive index distribution type optical member |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041109 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050215 |