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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines
Gitters mit Chirp nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs sowie
eine Vorrichtung zum Herstellen eines Gitters mit Chirp nach dem Oberbegriff
des Nebenanspruchs.
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Ein
Gitter bezeichnet man als gechirpt oder mit Chirp, wenn es eine
längs des
Gitters variierende Periode aufweist. Ein Beispiel für gechirpte
Gitter bilden Fasergitter mit Chirp. Fasergitter sind faserinterne
diffraktive Elemente, die einem Faserkern mit einem periodisch modulierten
Brechungsindex aufweisen. Gechirpte Fasergitter werden unter anderem
zur Dispersionskontrolle, als Pulskompressoren oder als Breitbandreflektoren
verwendet.
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Bekannte
Verfahren zum Herstellen von Gittern sehen vor, dass eine Gitterstruktur
in einen Träger
einge schrieben wird, indem der Träger in einem Beugungsfeld eines
Beugungsgitters belichtet wird. So kann beispielsweise ein Fasergitter
in eine Faser eingeschrieben werden, indem die Faser einem Interferenzmuster
eines breit ausgeleuchteten Transmissionsgitters einer Periode d
ausgesetzt wird. Das so entstehende Fasergitter hat dann eine Periode Λ, für die Λ = d2m gilt,
wobei m die verwendete Beugungsordnung des Beugungsgitters bezeichnet.
Das typischerweise als Phasenmaske ausgeführte Transmissionsgitter wird
dabei üblicherweise
mit Elektronenstrahl-Lithografie hergestellt. Dabei ist es herkömmlicherweise
nur möglich,
die Periode der Phasenmaske segmentweise zu ändern, so dass man bestenfalls stufenweise
gechirpte Beugungsgitter als Hilfsmittel zur Herstellung des eigentlichen
Gitters erhält.
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Der
damit skizzierte Stand der Technik ist also mit dem Nachteil verbunden,
dass man entweder nur stufenweise gechirpte Gitter herstellen kann oder
den Träger
des herzustellenden Gitters beim Einschreiben der Gitterstruktur
in aufwendiger Weise biegen oder strecken muss.
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Der
Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, ein entsprechendes Verfahren
zum Herstellen eines Gitters vorzuschlagen, mit dem sich mit geringem
Aufwand Gitter mit weitgehend beliebigem Chirp und insbesondere
kontinuierlich gechirpte Gitter herstellen lassen. Der Erfindung
liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine entsprechende Vorrichtung
zum Herstellen eines Gitters zu entwickeln, die eine unkomplizierte
Herstellung kontinuierlich gechirpter Gitter erlaubt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs
in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruchs sowie
durch eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Nebenanspruchs
in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Nebenanspruchs.
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Das
Gitter wird also dadurch mit einem Chirp realisiert, dass das Beugungsgitter
zum Belichten des Trägers
in einen Zustand mit ortsabhängiger
relativer Längenänderung
deformiert wird, bevor die Gitterstruktur in den Träger eingeschrieben
wird, indem der Träger
im Beugungsfeld des Beugungsgitters belichtet wird. So kann insbesondere
auch ein kontinuierlich gechirptes Gitters problemlos hergestellt
werden. Der hier verwendete Begriff "belichten" soll dabei nicht implizieren, dass
notwendigerweise sichtbares Licht verwendet wird. Vielmehr kann
das Gitter auch mit nicht sichtbarer elektromagnetischer Strahlung
in den Träger
eingeschrieben werden. Als Strahlungsquelle kann dabei beispielsweise
ein Laser dienen, der sich zum Erzeugen von Interferenzmustern besonders
gut eignet. Die genannte ortsabhängige
relative Längenänderung
bezeichnet eine Längenänderung
gegenüber
einem Ausgangszustand des Beugungsgitters.
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Im
Gegensatz zu den erwähnten
bekannten Verfahren, den Träger – beispielsweise
eine Faser – zum
Einschreiben des Gitters zu dehnen oder zu biegen, gewährleistet
das hier vorgeschlagene Verfahren eine gute und genaue Reproduzierbarkeit
des Chirps. Außerdem
ermöglicht
dieses Verfahren, mit einem einzigen Beugungsgitter, also beispielsweise mit
einer Phasenmaske, verschiedene Chirps bei verschiedenen Wellenlängen nur
durch unterschiedliches Deformieren zu realisieren. Das Verfahren
ist damit sehr flexibel.
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Eine
zur Durchführung
des geschilderten Verfahrens geeignete Vorrichtung umfasst eine Strahlungsquelle,
beispielsweise einen Laser, ein mit der Strahlungsquelle vorzugsweise
breit ausleuchtbares Beugungsgitter und eine Haltevorrichtung, mit der
der Träger
des herzustellenden Gitters im Beugungsfeld des Beugungsgitters
gehalten werden kann, wobei ferner eine Einrichtung zum ortsabhängigen Deformieren
des Beugungsgitters vorgesehen ist. Um beim Ausleuchten des Beugungsgitters
und damit bei der Länge
des einzuschreibenden Gitters im Träger nicht auf die Breite der
Strahlungsquelle beschränkt
zu sein, kann man Träger
und Beugungsgitter zugleich senkrecht zur Beleuchtungsrichtung bewegen.
Das Gitter kann so durch ein Scannen des Trägers mit einem Belichtungsstrahl
eingeschrieben werden.
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Typische
Ausführungen
des vorgeschlagenen Verfahrens sehen vor, dass ein optisches Element
als Träger
verwendet wird, in den das Gitter eingeschrieben wird. Bei dem hergestellten
Gitter handelt es sich dann um ein optisches Gitter. Dieses optische
Gitter kann je nach Träger
beispielsweise ein Volumen-Bragg-Gitter oder ein Faser-Bragg-Gitter sein.
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Bei
einer bevorzugten Ausführung
des vorgeschlagenen Verfahrens wird das Gitter in einen Lichtleiter
eingeschrieben, bei dem es sich um ein integriertes optisches Element
oder eine Lichtleitfaser handeln kann. In letztgenanntem Fall wird
eine Lichtleitfaser als Träger
verwendet, so dass das hergestellte Gitter ein Fasergitter ist.
Für eine
derartige Herstellung gechirpter Fasergitter können verschiedene Fasern verwendet
werden, insbesondere Standard-Telekommu nikationsfasern, LMA-Fasern, PCF-Fasern,
polarisationserhaltende Fasern, dotierte Fasern oder aktive bzw.
aktiv dotierte Fasern. LMA steht dabei für Large Mode Area und betrifft
Fasern oder genauer Stufenindexfasern mit einem Kerndurchmesser
von mehr als etwa 10 μm.
Die Abkürzung
PCF bezeichnet mikrostrukturierte Fasern (Photonic Crystal Fibres).
Dies sind Glasfasern, die sich durch zusätzlich periodisch im Mantel
und Kern angeordnete dünne
Luftlöcher
auszeichnen, die die gesamte Faser entlang laufen.
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Da
der Chirp des Gitters durch ein Deformieren des zum Einschreiben
verwendeten Beugungsgitters realisiert wird, kann das Beugungsgitter
so ausgeführt
sein, dass es in einem Ausgangszustand eine konstante Gitterperiode
hat. Das erlaubt eine einfache Herstellung des Beugungsgitters,
beispielsweise durch Elektronenstrahl-Lithographie. Dabei ist es
jetzt unerheblich, wenn ein zur Elektronenstrahl-Lithographie verwendetes
Gerät aufgrund
einer Rasterung keine Herstellung kontinuierlich sich ändernder
Gitterperioden erlaubt. Der oben genannte Ausgangszustand des Beugungsgitters
kann beispielsweise dadurch definiert sein, dass das Beugungsgitter
im Ausgangszustand spannungsfrei ist oder eine über eine Länge des Beugungsgitters konstante
Temperatur hat.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführung
des Verfahrens wird das Beugungsgitter unter Ausnutzung einer Wärmeausdehnung
des Beugungsgitters deformiert, indem es zum Belichten des Trägers auf
eine ortsabhängige
Temperatur mit einem längs
des Beugungsgitters verlaufenden Temperaturgradienten gebracht wird.
Dazu kann es kontrolliert lokal erwärmt und/oder gekühlt werden.
Dementsprechend kann die verwendete Vorrichtung als Einrichtung
zum ortsabhängigen
Defor mieren des Beugungsgitters eine Temperiervorrichtung aufweisen,
mit der das Beugungsgitter ortsabhängig geheizt und/oder gekühlt werden
kann. Bei dieser Ausführung
der Erfindung kann das Gitter besonders einfach mit einem in weiten
Grenzen beliebigen Chirp hergestellt werden, wobei in vorteilhafter
Weise durch unterschiedliche Temperaturverläufe in ein- und demselben Beugungsgitter
Gitter mit unterschiedlichen, frei wählbaren Chirps erzeugt werden können.
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Eine
andere Ausführung
der Erfindung sieht vor, dass das Beugungsgitter durch mechanische Spannung
deformiert wird. Unter Umständen
kann das Beugungsgitter dazu plastisch verformt werden, zu bevorzugen
ist jedoch eine elastische Verformung, mit der eine Wiederverwendung
des Beugungsgitters mit einem abweichenden Chirp möglich wird.
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Eine
ortsabhängige,
also nicht konstante relative Längenänderung
des Beugungsgitters durch mechanische Spannung lässt sich besonders einfach dann
realisieren, wenn das Beugungsgitter eine ortsabhängige Stärke hat,
also eine Materialstärke,
die sich längs
des Beugungsgitters, also quer zu einer Spaltrichtung, ändert. Einen
Chirp erhält
man dann bei einer Dehnung oder Stauchung des Beugungsgitters auch
dann, wenn das Beugungsgitter einer längs des Beugungsgitters konstanten
Zug- oder Druckkraft ausgesetzt wird, beispielsweise durch ein Einspannen
des Beugungsgitters zwischen nur zwei Angriffspunkten.
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Es
ist jedoch auch möglich,
dass das Beugungsgitter zum Deformieren an einer Mehrzahl von längs des
Beugungsgitters verteilten Angriffspunkten, beispielsweise Bohrungen,
gehalten wird. Dann kann das Beugungsgitter einer ortsabhängigen Zug- oder
Druckspan nung ausgesetzt werden, die eine nicht konstante relative
Längenänderung
zur Folge hat.
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Wieder
eine andere Ausführung
der Erfindung sieht vor, dass das Beugungsgitter durch in das Beugungsgitter
integrierte Piezoelemente verformt wird. Eine entsprechende Einrichtung
zum ortsabhängigen
Deformieren des Beugungsgitters kann also insbesondere in das Beugungsgitter
integrierte Piezoelemente aufweisen, die z. B. in Bohrungen im Beugungsgitter
eingesetzt sein können.
Durch ein selektives Ansteuern dieser Piezoelemente kann das Beugungsgitter
ortsabhängig
mechanischen Spannungen ausgesetzt werden, die zu einer ortsabhängigen Deformation
und insbesondere zu einer ortsabhängig nicht konstanten relativen
Längenänderung führen. Schließlich ist
es auch denkbar, das Beugungsgitter selbst aus einem piezoelektrischen
Material herzustellen, das ortsabhängig unterschiedlichen elektrischen
Spannungen ausgesetzt werden kann.
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Bei
dem zum Einschreiben der Gitterstruktur in den Träger verwendeten
Beugungsgitter kann es sich um ein transmittierendes oder ein reflektierendes
Gitter handeln. Bevorzugte Ausführungen
der Erfindung sehen vor, dass eine Phasenmaske als Beugungsgitter
verwendet wird. Derartige Phasenmasken können insbesondere so ausgeführt sein,
dass bestimmte Ordnungen des Beugungsfelds gezielt unterdrückt werden
und dem Beugungsfeld damit ein zum Einschreiben der Gitterstruktur
besonders geeigneter Verlauf gegeben wird.
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Um
zur Herstellung von Gittern mit Chirp geeignet zu sein, sollte das
Beugungsgitter eine nicht zu geringe Länge haben. Bevorzugt sind daher
Beugungsgitter mit einer Länge
von mindestens 40 mm. Es können
selbst verständlich
auch deutlich längere Beugungsgitter
verwendet werden, beispielsweise Beugungsgitter einer Länge von
bis zu 20 cm.
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Das
Beugungsgitter kann beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminium
enthaltenden Legierung oder aus einem anderen Metall oder aus PMMA (Acrylglas)
gefertigt sein. Diese Materialien eignen sich aufgrund eines verhältnismäßig großen Längenausdehnungskoeffizienten
insbesondere für
die Ausführung
des beschriebenen Verfahrens, bei dem die Wärmeausdehnung des Beugungsgitters
zum Erzeugen des Chirps ausgenutzt wird. Vorteilhaft sind für die Ausführung des
Verfahrens, bei der das Beugungsgitter unter Ausnutzung seiner Wärmeausdehnung
deformiert wird, insbesondere Beugungsgitter aus einem Material
mit einem Längenausdehnungskoeffizienten
von mindestens 10–6 K–1,
vorzugsweise mindestens 10–5 K–1.
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Den
beschriebenen Ausführungen
des Verfahrens gemeinsam ist das Einschreiben der Gitterstruktur
durch Belichten des Trägers.
Dabei kann das Gitter aufgrund unterschiedlicher Effekte erzeugt werden,
beispielsweise dadurch, dass ein lichtempfindliches Material im
Träger,
beispielsweise in einem Faserkern bei der Herstellung eines Fasergitters, durch
die Belichtung unter Änderung
einer Lichtdurchlässigkeit
und/oder eines Brechungsindex des Materials reagiert. Es ist aber
auch möglich,
dass das Gitter erzeugt wird, indem ein den Träger oder einen zu strukturierenden
Teil des Trägers,
bildendes Material, also beispielsweise ein den Faserkern einer Lichtleitfaser
bildendes Material, durch die Belichtung aufschmilzt, was zu einer
lokalen Dichteänderung
und/oder Strukturänderung
und damit zu einem ortsabhängig
nicht konstanten Brechungsindex führen kann.
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Ausführungsbeispiele
für die
hier beschriebene Erfindung werden nachfolgend anhand der 1 bis 3 erläutert. Es
zeigt
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1 eine
perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Herstellen eines
Gitters mit Chirp in einer ersten Ausführung der Erfindung,
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2 in
entsprechender Darstellung eine Vorrichtung zum Herstellen eines
Gitters mit Chirp in einer anderen Ausführung der Erfindung, und
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3 zwei
Diagramme mit beispielhaften Temperaturverläufen in einem Beugungsgitter
während
eines mit diesem Beugungsgitter durchgeführten Verfahrens zum Herstellen
eines Gitters mit Chirps.
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In 1 ist
eine zylindrische Linse 1 erkennbar, durch die eine von
einem selbst nicht abgebildeten Laser ausgehende Strahlung 2 auf
ein Beugungsgitter 3 geworfen wird. Das Beugungsgitter 3 ist transmittierend
und als Phasenmaske ausgeführt und
aus PMMA gefertigt. Auf einer der Strahlungsquelle abgewandten Seite
des Beugungsgitters 3 ist eine Lichtleitfaser 4 angeordnet,
die als Träger
für ein herzustellendes
Gitter dient und die so in einem Beugungsfeld des Beugungsgitters 3 belichtet
wird. Dazu wird die Lichtleitfaser 4 durch eine Haltevorrichtung 5 im
Beugungsfeld des Beugungsgitters 3 gehalten. Durch das
Belichten der Lichtleitfaser 4 im Beugungsfeld des Beugungsgitters 3 entsteht
in der Lichtleitfaser 4 ein Gitter, im vorliegenden Fall
also ein Fasergit ter, wobei dieses Gitter erzeugt wird, indem ein
in einem Faserkern der Lichtleitfaser 4 befindliches lichtempfindliches
Material mit einer lokalen Brechungsindexänderung auf die Belichtung
reagiert. Eine Abwandlung der dargestellten Ausführung der Erfindung sieht vor,
dass das den Faserkern bildende Material durch die Belichtung dort,
wo die Strahlung 2 im Beugungsmuster eine hinreichend hohe
Intensität
hat, lokal aufschmilzt, was eine ortsabhängige Dichte- oder Strukturänderung
zur Folge hat.
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Das
Beugungsgitter 3 hat in einem Ausgangszustand, der durch
eine gleichmäßige Temperatur
und durch Spannungsfreiheit gekennzeichnet ist, eine konstante Gitterperiode
von im vorliegenden Fall etwa 2,15 μm. Das Beugungsgitter 3 kann
dabei beispielsweise durch Elektronenstrahl-Lithographie erzeugt
worden sein.
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Das
in der Lichtleitfaser 4 entstehende Gitter wird nun dadurch
mit einem Chirp erzeugt, dass das Beugungsgitter 3 vor
dem Belichten der als Träger dienenden
Lichtleitfaser 4 in einen Zustand mit ortsabhängiger,
also nicht konstanter relativer Längenänderung deformiert wird.
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Das
geschieht beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
unter Ausnutzung einer Wärmeausdehnung
des Beugungsgitters 3, indem das Beugungsgitter 3 zum
Belichten der Lichtleitfaser 4 auf eine ortsabhängige Temperatur
mit einem längs
des Beugungsgitters 3 und damit längs einer Faserrichtung der
Lichtleitfaser 4 verlaufenden Temperaturgradienten gebracht
wird. Dazu weist die verwendete Vorrichtung eine nicht abgebildete
Temperiervorrichtung zum ortsabhängigen
Heizen und/oder Kühlen des
Beugungsgitters 3 auf.
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Das
das Beugungsgitter 3 bildende PMMA hat eine relative Längenausdehnung
von 8 × 10–5 K–1. Beheizt
man das Beugungsgitter aus diesem Material so, dass es in seinem
Verlauf Temperaturen zwischen Tmin = 0°C und Tmax = 70°C
hat, erreicht man also relative Längenänderungen von bis zu 0,56%. Das
entspricht bei einer Beugungsgitterperiode von d = 2,15 μm einer absoluten
Periodenänderung
von bis zu Δd
= 12 nm. Durch Temperaturunterschiede von 70 Kelvin entlang der
aus PMMA gefertigten Phasenmaske kann so bei einer Ausnutzung der
ersten Ordnung des Beugungsmusters ein reflektives Fasergitter einer
Periode von etwa Λ =
1,075 μm
mit einer Periodenvariation von 6 nm eingeschrieben werden.
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Eine
andere Ausführung
der Erfindung ist in 2 veranschaulicht. Wiederkehrende
Merkmale sind dabei wieder mit demselben Bezugszeichen versehen.
Anders als bei der in 1 dargestellten Ausführung wird
hier ein reflektierendes Beugungsgitter 3 verwendet. Eine
Fokussierung der Strahlung 2 auf einen Faserkern der Lichtleitfaser 4 wird
hier dadurch gewährleistet,
dass das aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gefertigte
Beugungsgitter 3 zugleich als zylindrischer Hohlspiegel
ausgeführt
ist. Das Beugungsgitter 3 übernimmt damit zugleich die Funktion,
die bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel von der Linse 1 übernommen
wird. Bei Abwandlungen der in 2 dargestellten
Ausführung
können
Fokussierung und musterbildende Beugung der Strahlung 2 natürlich auch
mit getrennten optischen Elementen realisiert werden.
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Auch
hier wird ein Chirp des durch Belichten mit der Strahlung 2 in
der Lichtleitfaser 4 erzeugten Fasergitters dadurch realisiert,
dass das Beugungsgitter 3 unter Ausnutzung seiner Wärmeausdehnung deformiert wird,
indem es zum Belichten der Lichtleiterfaser 4 auf eine
ortsabhängige
Temperatur mit längs
des Beugungsgitters 3 verlaufendem Temperaturgradienten
gebracht wird. Eine wie hier aus Aluminium gefertigte Phasenmaske
hat eine relative Längenausdehnung
von 2,4·10–5 K–1.
Beheizt bzw. kühlt man
das Beugungsgitter 3 aus diesem Material so, dass es längs seines
Verlaufs Temperaturen zwischen Tmin = 0
C und Tmax = 200°C hat, erreicht man eine relative
Längenänderung
von bis 0,4 8%. Das entspricht bei einer Beugungsgitterperiode von
d = 2,15 μm
einer absoluten Periodenänderung
von Δd = 10
nm. Durch Temperaturunterschiede von 200 Kelvin entlang des Beugungsgitters 3 kann
so also bei einer Ausnutzung der ersten Ordnung des Beugungsfeldes
ein Fasergitter mit einer Periodenvariation von 5 nm in die Lichtleitfaser 4 eingeschrieben werden.
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In 3 sind
zwei verschiedene Temperaturprofile längs des Verlaufs des Beugungsgitters 3 veranschaulicht.
Eine mit x bezeichnete, als Abszisse eingetragene Ortskoordinate
bezeichnet dabei jeweils den Ort längs des Beugungsgitters 3.
Die Ordinate veranschaulicht die Temperatur in Abhängigkeit von
der Ortskoordinate x, die im in 3 oben abgebildeten
Beispiel a linear längs
des Verlaufs des Beugungsgitters 3 zunimmt, während sie
im in 3 unten dargestellten Beispiel b einen nicht linearen
und nicht monotonen Verlauf hat. Ebenfalls als Ordinate dargestellt
ist die in guter Näherung
linear mit der Temperatur T zusammenhängende Gitterperiode Λ des entstehenden
Fasergitters in der Lichtleitfaser 4, die Werte zwischen Λmin und Λmax annimmt.
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Bei
Abwandlungen der hier insbesondere anhand der 1 und 2 beschriebenen
Ausführungsbeispiele
wird das Beugungsgitter 3 zum Belichten der Lichtleitfaser
nicht durch Ausnutzung der Wärmeausdehnung
des Beugungsgitters 3, sondern durch mechanische Spannung
deformiert. Dazu kann das transmittierend oder reflektierend ausgeführte Beugungsgitter 3 mit
einer ortsabhängig
nicht konstanten Stärke
ausgeführt
und zum Belichten der Lichtleitfaser 4 einer mechanischen
Spannung ausgesetzt werden. Die verwendete Vorrichtung weist dann
eine in den 1 und 2 nicht
dargestellte Einrichtung zum mechanischen Deformieren des Beugungsgitters 3 auf.
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Das
Beugungsgitter 3 kann schließlich auch durch Verwendung
einer Einrichtung zum ortsabhängigen
Deformieren des Beugungsgitters 3, die eine Mehrzahl von
längs des
Beugungsgitters 3 verteilten Angriffspunkten aufweist,
an denen sie das Beugungsgitter 3 hält, durch eine ortsabhängige mechanische
Spannung deformiert werden. Bei einer weiteren Abwandlung der in
den 1 und 2 gezeigten Ausführungen
wird das Beugungsgitter 3 zum Belichten der Lichtleitfaser 4 dadurch
mit einer ortsabhängigen
relativen Längenänderung
deformiert, dass es durch in das Beugungsgitter 3 integrierte
Piezoelemente, die selektiv ansteuerbar sind, mechanischen Kräften ausgesetzt
wird oder selbst aus einem piezoelektrischen Material gefertigt
ist.
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Unabhängig davon,
wie das Beugungsgitters 3 deformiert wird, kann dieses
natürlich
schon vor dem Deformieren, also in einem Ausgangszustand, eine ortsabhängige Gitterperiode
haben. Auch ist es möglich,
die Periode des Beugungsgitters 3 während des Einschreibens zu ändern. Das
kann dann sinnvoll sein, wenn die zum Belichten verwendete Strahlung 2 einen
Strahl relativ kleinen Durchmessers bildet, mit dem der Träger 4 und
das Beugungsgitter 3 gescannt wird, so dass jeweils nur
ein kleiner Ausschnitt ausgeleuchtet wird. Die relative Längenänderung
des Beugungsgitters 3 kann dann auch in dem Sinne ortsabhängig sein,
dass sie verschiedene Werte annimmt abhängig davon, welcher Ausschnitt
gerade beleuchtet wird.
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Bei
der in den 1 und 2 gezeigten Lichtleitfaser 4 kann
es sich um eine Standard-Telekommunikationsfaser, eine LMA-Faser,
eine PCF-Faser, eine polarisationserhaltende Faser, eine dotierte
Faser, eine aktive Faser oder eine andere optische Faser handeln.
Andere Ausführungen
der Erfindung sehen vor, dass bei ansonsten unverändertem
Aufbau ein anderer Lichtleiter, beispielsweise ein in einem integrierten
optischen Element enthaltener Lichtleiter, oder ein anderes optisches
Element als Träger
verwendet wird, in den durch Belichtung im Beugungsfeld des Beugungsgitters 3 ein
optisches Gitter eingeschrieben wird.
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Der
hier vorgeschlagene Lösungsweg
besteht also darin, das Beugungsgitter 3, bei dem es sich
hier um eine Phasenmaske handelt, selbst kontinuierlich zu chirpen,
um ein gechirptes Gitter in den Träger, hier die Lichtleitfaser 4,
einzuschreiben. Die dazu nötige
Längenänderung
des Beugungsgitters 3 kann insbesondere mechanisch, piezoelektrisch
oder über
einen Temperaturgradienten erfolgen. Die Phasenmaske sollte für letzteren
Lösungsweg
aus einem Material gefertigt sein, welches einen relativ großen Längenausdehnungskoeffizienten
besitzt. Der kontinuierliche Chirp wird dann erreicht, indem die
Phasenmaske an einem oder mehreren Punkten geheizt und/oder gekühlt wird.
Die damit verbundene Temperaturänderung
bewirkt dann direkt über
eine Längenausdehnung
der Phasenmaske eine Periodenänderung.
Mit einem nicht verschwindenden endlichen Temperaturgradienten kommt
es so zu einem Chirp der Periode der Phasenmaske und damit der Periode des
entstehenden Gitters im verwendeten Träger. Entscheidend ist nach
alledem, dass das Beugungsgitter 3 während des Belichtens des Trägers in
einem Zustand ist, der durch eine ortsabhängige, längs des Beugungsgitters 3 nicht
konstante relative Längenänderung
gegenüber
einem Ausgangszustand des Beugungsgitters 3 charakterisiert
ist.