DE60115027T2

DE60115027T2 - Benutzung einer otischen Faser mit geneigten Bragg-Gittern zur Verbesserung der Flachheit der Verstärkungskurve eines optischen Verstärkers

Info

Publication number: DE60115027T2
Application number: DE60115027T
Authority: DE
Inventors: Hedi Labidi; Carlos De Barros; Isabelle Riant
Original assignee: Oclaro North America Inc
Current assignee: Oclaro North America Inc
Priority date: 2001-08-16
Filing date: 2001-08-16
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2021-08-17
Also published as: DE60115027D1; EP1288683B1; EP1288683A1; US20030035627A1; ATE310252T1; US6915042B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Telekommunikation mit optischen Fasern. Insbesondere ist der Gegenstand der Erfindung eine optische Faser mit geneigtem Bragg-Gitter und ein Verfahren zur Herstellung solch einer Faser.
Es ist bekannt zu versuchen, die Verstärkung optischer Verstärker, wie z. B. Erbiumdotierter Faserverstärker, die im allgemeinen entlang optischer long-haul-Mehrkanalverbindungen verwendet werden, abzuflachen. Dies liegt daran, daß das Verstärkungsprofil solcher Verstärker als eine Funktion der Wellenlänge nicht konstant ist, wobei bestimmte Komponenten bevorzugt verstärkt werden.
Fasern mit Bragg-Gitter sind in dem Gebiet filternder optischer Fasern bekannt. Ein Bragg-Gitter wird durch näherungsweise periodische Modulationen des Brechungsindex in dem Kern und/oder in einem oder mehreren Mänteln der im allgemeinen einmodigen Faser gebildet, wobei die Modulationen durch Bestrahlung der Faser mit Hilfe von UV-Strahlen, auch als UV-Belichtung bezeichnet, erhalten werden. Die Periode des Gitters, d.h. die Periode der Modulation des Index entlang der Faser, d.h. entlang ihrer longitudinalen Achse, und die Modulationsamplitude legen die spektrale Antwort des Gitters fest.
Wenn die Index-Variationen um einen Schreibwinkel α in Bezug auf eine Normalebene auf der Faserachse geneigt ist, wird ein SBG (geneigtes Bragg-Gitter, englisch: Slanted Bragg Grating) gebildet.
Journal of the Optical Society of America – A, Washington, US (05-2001), Band 18, Seiten 1176–1185, offenbart eine Fasermodenumwandlung mit gekippten Gittern in einer optischen Faser. Die Modenkopplung in zweiseitig gekippten Gittern zwischen den LP₀₁- und LP₁₁-Moden wird für drei verschiedene Anregungsbedingungen analysiert. Die gekippten Gitter zeigen LP₀₁- an LP₁₁-Modenkopplung über eine spektrale Breite so breit wie 160 nm.
US-B1-6,211,957 offenbart ein optisches Inline-Faserpolarimeter mit einer Mehrzahl von Fasergittern und einem einzigen Wellenlängenplättchen, die nacheinander entlang einer Faserlänge angeordnet sind. Die Fasergitter sind präzise orientiert und haben eine so vorbestimmte Gitterperiode, daß jedes Gitter so arbeitet, daß ein vorbestimmter Teil eines optischen Signals, welches durch das Polarimeter läuft, ausgekoppelt wird.
Journal of Lightwave Technology, IEEE, USA (2000), Band 18, Seiten 2133–2138, offenbart reduzierte Mantelmodenverluste in gekippten Gittern, die rotationssymmetrisch sind. Gekreuzte Gitter werden durch kontinuierliches Drehen einer Faser um ihre Achse, während das Gitter eingeschrieben wird, bereitgestellt.
Electronics Letters, IEE Stevenage, GB (1993), Band 29, Seiten 154–156, offenbart einen breitbandigen Erbiumfaserverstärker mit abgeflachter Verstärkung, wobei ein photosensitives Faserblazegitter verwendet wird.
Die Patentanmeldung EP-0 855 608 offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines SBG, das in Transmission verwendet wird und das dafür vorgesehen ist, eine fehlende Flachheit um 1558 nm eines breitbandigen optischen EDFA-Verstärkers zu kompensieren. Das SBG hat den Vorteil, daß es bei Filterwellenlängen nicht wie ein Bragg-Gitter mit langer Periode (LPG, englisch: long period Bragg grating) reflektierend ist, und es ist weniger sensitiv auf Temperaturänderungen und Faserkrümmungen als ein LPG.
Die Neigung der Periode mit einem von Null verschiedenen Schreibwinkel α hat den Effekt, daß es die copropagierende Fundamentalmode, welche sich in dem Kern der Faser ausbreitet, an die sich entgegengesetzt ausbreitenden dissipativen Mantelmoden koppelt. Das Transmissionsspektrum des SBG entspricht daher einer spektralen Einhüllenden aller der mit diesen verschiedenen Mantelmoden verbundenen Komponenten. Dies führt zu Dissipation der in der Faser geführten optischen Leistung, die sich in einer selektiven Abschwächung des übertragenen Signals äußert. Es ist auf diese Weise möglich, die Überverstärkungen bei bestimmten Wellenlängen des optischen Verstärkers zu korrigieren.
In Abhängigkeit von der Länge des der UV-Strahlung ausgesetzten Faserabschnitts, von dem Wert der Periode entlang diesem Abschnitt, von der Intensität und dem Winkel der Belichtung und dem Faserprofil können die folgenden Transmissionseigenschaften modifiziert werden: Die Bandbreite, die Zentralwellenlänge, die ein wenig geringer ist als die Bragg-Wellenlänge, und die Amplitude der selektiven Abschwächung. Diese Parameter werden in Abhängigkeit von der gewünschten Angleichung und dem Übertragungsfenster des verwendeten Telekommunikationssystems eingestellt.
Als ein Beispiel offenbart das Dokument mit dem Titel "36-nm Amplifier Gain Equalizer Based On Slanted Bragg Grating Technology For Multichannel Transmission", veröffentlicht in SubOptic 2001, Japan, P 4.3.10, drei kaskadierte SBGs, die willkürlich um die Faserachse angeordnet sind und eines hinter dem anderen. Jedes Gitter hat von den anderen Gittern verschiedene Charakteristiken (Schreibwinkel, Periode), so daß die gewünschte Verstärkungsangleichung angepaßt wird.
Jedoch haben diese SBGs aus dem Stand der Technik den Nachteil, daß sie auf den Polarisationszustand der Fundamentalausbreitungsmode LP₀₁ sensitiv sind. Insbesondere weisen sie Verluste auf, die mit dem Polarisationszustand verbunden sind, bezeichnet durch den Namen PDL (polarisationsabhängiger Verlust, englisch: Polarization-Dependant Loss). Es ist möglich, den PDL als die Differenz der Abschwächung zwischen einer Polarisation vom Typ s und einer normalen Polarisation vom Typ p in der Querebene des elektrischen Feldes E der LP₀₁-Mode zu definieren. Die PDL-Verluste sind unterschiedlich in Abhängigkeit von der Wellenlänge: Das PDL-Spektrum als eine Funktion der Wellenlänge hat eine Spitze und eine Breite, die im wesentlichen gleich der Breite des SBG-Übertragungsspektrums ist. Daher ist das SBG-Übertragungsspektrum mit dem Polarisationszustand der LP₀₁-Mode verbunden.
Es ist bekannt, daß, je größer der PDL ist, desto größer ist der Schreibwinkel α der SBG. Ähnlich, je höher das Niveau an Abschwächung ist, welches von dem sogenannten Kontraast des SBG eingeführt wird, desto höher ist der PDL. Zur Zeit beträgt der PDL eines SBG, das um etwa 7,2° geneigt ist, z. B. 0,2 dB um 1552 nm für einen Kontrast von –3,5 dB. In diesem Fall hat das PDL-Spektrum eine Breite bei mittlerer Höhe in der Größenordnung von 16 nm.
Es werden Anstrengungen unternommen, den PDL zu reduzieren, insbesondere für die nächsten Generationen von Verstärkungsangleichern, die dafür vorgesehen sind, in very long-haul-Verbindungen unter dem Meer verwendet zu werden.
Es ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine optische Faser mit geneigtem Bragg-Gitter zum Kompensieren einer fehlenden Flachheit der Verstärkung eines optischen Verstärkers zu entwickeln, die nicht sehr sensitiv gegenüber dem Polarisationszustand der Fundamentalausbreitungsmode der Faser ist, d.h. die einen niedrigeren PDL aufweist als der Stand der Technik, wie auch immer die Wellenlänge ist.
Für diesen Zweck stellt die Erfindung die Verwendung einer optischen Faser mit geneigtem Bragg-Gitter gemäß Anspruch 1 bereit.
Aufgrund der Erfindung hat die gemäß der Erfindung verwendete optische Faser einen niedrigeren PDL als der Stand der Technik. Was auch immer der Polarisationszustand in der Querebene der LP₀₁-Mode ist, kann dieser Zustand in p-Polarisation und s-Polarisation zerlegt werden. Die zwei Gitter gemäß der Erfindung, die auf diese Weise angeordnet sind und die identische Charakteristiken haben, arbeiten in der p-Polarisation und der s-Polarisation im wesentlichen in einem gleichen Verhältnis. Daher hat der Polarisationszustand weniger Einfluß auf die Intensität der Kopplung an die Mantelmoden.
Darüber hinaus hat im Stand der Technik der PDL von zwei SBGs im allgemeinen bei einer gemeinsamen Wellenlänge eine maximale Intensität, die höher ist als der PDL jedes einzelnen SBG. Anders als der Stand der Technik ist der PDL der beiden kombinierten SBGs gemäß der Erfindung wesentlich niedriger als der PDL jedes SBG. Daher kann man sagen, daß ein SBG den PDL des anderen SBG kompensiert.
Vorteilhafterweise kann der Rotationswinkel θ₁ ungefähr gleich 90° sein.
Die longitudinale Achse Z ist auch die Achse der Ausbreitung des Lichts. In dieser Anordnung ist der Schnitt zwischen der ersten Schreibebene und der Normalebene eine erste Achse, welche eine Polarisationsmode vom s-Typ unterstützt, und der Schnitt zwischen der zweiten Schreibebene und der Normalebene ist eine normale Achse auf der ersten, welche eine Polarisationsmode vom p-Typ unterstützen kann. Dadurch wird die Kopplung zwischen der LP₀₁-Mode und den Mantelmoden für die p- und s-Polarisationen fast identisch gemacht, die PDL-Korrektur ist optimal, wie auch immer der Polarisationszustand der LP₀₁-Mode ist.
Die vorliegende Erfindung stellt auch die Verwendung einer optischen Faser mit geneigtem Bragg-Gitter gemäß Anspruch 3 bereit.
Auf eine ähnliche Weise wie die optische Faser, die zwei SPGs hat, welche gemäß der Erfindung verwendet wird, hat die optische Faser, welche N SBGs aufweist, die gemäß der Erfindung verwendet wird, ein PDL-Spektrum mit sehr niedriger Amplitude, was auch immer die Wellenlänge ist. Um die Erfindung zu erklären, wird ein orthonormales Koordinatensystem mit Achsen x, y und z betrachtet, wobei die z-Achse die Ausbreitungsachse des Lichts ist, die mit der z-Achse der Faser identifiziert wird und wobei die y-Achse mit dem Schnitt zwischen der Schreibebene P'₀ und der Normalebene auf die Z-Achse identifiziert wird. Es ist offensichtlich, daß die Summen der absoluten Werte der entsprechenden Beiträge der Kopplung jedes SBG entlang der X-Achse und entlang der Y-Achse im wesentlichen gleich sind. Daher wird ein gleiches Abschwächungsniveau für zwei Signale der gleichen Wellenlänge und mit einem unterschiedlichen Polarisationszustand der LP₀₁-Mode erhalten.
Anders als der Stand der Technik hat das PDL-Spektrum der kombinierten N SBGs gemäß der Erfindung eine maximale Intensität, welche niedriger ist als der PDL eines SBG.
Gemäß der Erfindung sind die SBGs entweder im wesentlichen auf der gleichen Abszisse entlang der Z-Achse zentriert oder sie sind auf im wesentlichen verschiedenen Abszissen entlang der Z-Achse zentriert.
Es ist möglich, die Faser während der Herstellung nicht zu verschieben, um die SBGs auf die gleiche Abszisse zu schreiben, so daß die Anzahl von Herstellungsschritten reduziert ist.
Unabhängig davon, ob die zu schreibende Anzahl von SBGs hoch ist, kann das Schreiben entlang der Faserachse verschoben werden.
Vorzugsweise können die Schreibwinkel zwischen 0,1° und 20° liegen.
In einer Ausführungsform der Erfindung haben die SBGs eine im wesentlichen identische Variation der Periode entlang der Z-Achse, wobei die Variation vom linearen Typ ist.
Die lineare Variation δΛ liegt im allgemeinen zwischen 0,5 und 20 nm/cm. Das Transmissionsspektrum eines SBG entspricht einer Einhüllenden von Filtermaxima, die aus der Kombination diskreter Filter mit relativ enger Breite resultiert. Wenn ein SBG mit longitudinal linear variabler Periode verwendet wird, ist es möglich, das Transmissionsspektrum wie in dem Dokument EP-1 022 595 beschrieben, zu glätten.
Nach einem bekannten Verfahren, das in der Patentanmeldung EP-0 855 608 beschrieben ist, wird ein SBG dadurch erhalten, daß veranlaßt wird, daß zwei UV-Strahlen einen Abschnitt einer optischen Faser – Kern und Mantel – so beleuchten, daß sie interferieren, wobei die Winkelhalbierende des Winkels zwischen den beiden Strahlen um einen Winkel in Bezug auf die Normale auf die Faserachse geneigt ist, welcher die Neigung der Gitterperiode vorgibt. Eine weitere bekannte Möglichkeit besteht in der Verwendung einer Phasenmaske, die geneigt ist, wodurch im wesentlichen zwei Beugungsordnungen, +1 und –1, erzeugt werden und eine sehr niedrige nullte Ordnung.
Vorteilhafterweise kann das Verfahren zum Herstellen einer optischen Faser, die gemäß der Erfindung verwendet werden kann, einen Photoschreibschritt pro SBG in der Faser durch Bestrahlen gemäß einer Beleuchtungsachse und einen Rotationsschritt um die Z-Achse der Faser in Bezug auf die Beleuchtungsachse um einen Drehwinkel, welcher einen gegebenen Orientierung folgt und der im wesentlichen gleich dem Drehwinkel θ₁ oder θ'₁ zwischen jedem Photoschreibschritt ist, aufweisen.
Meistens ist die Bestrahlung eine UV-Bestrahlung.
In einem Verfahren zum Implementieren des Prozesses ist die Bestrahlungsachse während dem Drehschritt stationär.
Darüber hinaus kann der Prozeß zumindest zwischen zwei aufeinanderfolgenden Photoschreibschritten einen Schritt zum Verschieben der Faser entlang der Z-Achse um eine Translationslänge, die im wesentlichen weniger als 1 m beträgt, aufweisen.
Wenn der Wert der Translationslänge gering ist, kann sich der Polarisationszustand der LP₀₁-Mode zwischen dem entfernteren SBG nicht ändern, so daß die PDL-Reduzierung, welche durch das kombinierte SBG gemäß der Erfindung arbeitet, optimal ist.
Die Bestrahlung kann entweder mit einer Phasenmaske verbunden sein, oder sie kann zwei Lichtstrahlen aufweisen, wobei die Bestrahlungsachse dann der Winkelhalbierenden des Winkels zwischen den Strahlen entspricht.
Die Charakteristiken und Gegenstände der vorliegenden Erfindung werden anhand der unten in Bezug auf die beiliegenden Figuren gegebene Beschreibung offensichtlich, welche in Form einer Darstellung präsentiert werden, aber keinesfalls eine Beschränkung implizieren.
In diesen Figuren:
zeigt 1 eine schematische Seitenansicht einer optischen Faser mit geneigtem Gitter für die Verwendung gemäß der Erfindung in einer ersten Ausführungform,
zeigt 2 eine weitere schematische Seitenansicht der optischen Faser aus 1,
zeigt 3 eine schematische Querschnittsansicht der optischen Faser der ersten Ausführungsform,
zeigt 4 das PDL-Spektrum als eine Funktion der Wellenlänge der beiden SBGs der optischen Faser der ersten Ausführungsform und eines SBG einer optischen Faser mit geneigtem Bragg-Gitter aus dem Stand der Technik,
zeigt 5 eine schematische Querschnittsansicht einer optischen Faser mit geneigtem Bragg-Gitter für die Verwendung gemäß der Erfindung in einer zweiten Ausführungsform,
zeigt 6 das PDL-Spektrum als eine Funktion der Wellenlänge der drei SBGs der optischen Faser aus 5 und
zeigt 7 schematisch einen Prozeß zur Herstellung einer optischen Faser mit geneigtem Bragg-Gitter für die Verwendung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
In all diesen Figuren sind gemeinsame Elemente, d.h. die Elemente, welche die gleiche Funktion erfüllen, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
1, 2 zeigen zwei schematische Seitenansichten einer optischen Faser 1 mit geneigtem Bragg-Gitter gemäß der Erfindung in einer ersten Ausführungsform. Die Faser 1 ist z. B. dafür vorgesehen, das Fehlen an Verstärkungsflachheit um 1558 nm eines optischen EDFA-Verstärkers zu kompensieren.
Die optische Faser 1 mit Längsachse Z entlang der das Licht propagiert, hat einen Quarz-basierten Kern 11 mit einem Durchmesser d zwischen 5 und 10 μm und diesen Kern umgebend mindestens ein Quarz-basierter Mantel des Durchmessers D zwischen 10 und 200 μm und mit niedrigerem Brechungsindex als der Kern 11. Zusätzlich enthalten der Kern 11 und ein Teil des Mantels 12 photosensitive Dotanden vom Germaniumtyp. Eine Normalebene N₁ auf der Z-Achse weist die Achsen x und y auf.
Die Faser 1 weist ebenfalls auf:

– ein erstes geneigtes Bragg-Gitter SBG1, welches in den Kern 11 und den Teil des Mantels 12 photogeschrieben ist, wobei es Brechungsindexmodulationen entlang der Z-Achse der Periode Λ₁ zwischen 0,2 und 0,7 μm geneigt um einen Schreibwinkel α₁ in Bezug auf die Normalebene N₁ auf die Z-Achse von ungefähr 7,2° aufweist, und die eine Ebene, welche die erste Schreibebene P₁ genannt wird, definiert, die einen Winkel α₁ mit der Normalebene bilden;
– ein zweites geneigtes Bragg-Gitter SBG2, das in den Kern 11 und den Teil des Mantels 12 photogeschrieben ist, wobei es Brechungsindexmodulationen entlang der Z-Achse der Periode Λ₂, die im wesentlichen gleich Λ₁ ist, aufweist, die unter einem Schreibwinkel α₂, der im wesentlichen gleich α₁ in Bezug auf die Normalebene N₁ ist, geneigt sind und welche eine sogenannte zweite Schreibebene P₂ definieren, welche einen Winkel α₂ mit der Normalebene bildet.

Die Gitter SBG1 und SBG2 sind im wesentlichen auf der gleichen Abszisse Z₀ entlang der Z-Achse zentriert.
Die Gitter SBG1 und SBG2 können eine lineare Variation der Periode δΛ um 10 nm/cm entlang der Z-Achse aufweisen. Darüber hinaus beträgt die Länge jedes Gitters SBG1 und SBG2 ungefähr gleich 6 mm.
Ein Winkel, welcher der Rotationswinkel θ₁ genannt wird, um die Z-Achse zwischen den ersten und zweiten Schreibebenen P₁ und P₂ beträgt in etwa gleich 90°.
3 zeigt eine schematische Querschnittsansicht der optischen Faser der ersten Ausführungsform.
Der Drehwinkel θ₁ ist in 3 durch den Winkel zwischen der Schnittlinie P_1N zwischen P₁ und der Normalebene N₁ auf der Z-Achse und der Schnittlinie P_2N von P₂ und der Normalebene N₁ dargestellt.
4 zeigt zwei Kurven A bzw. A₁, welche das PDL-Spektrum (in dB) als eine Funktion der Wellenlänge (in nm) eines vergleichsweisen SBG einer optischen Faser mit geneigtem Bragg-Gitter aus dem Stand der Technik und der beiden Gitter SBG1, SBG2 der optischen Faser 1 darstellen.
Das vergleichsweise SBG hat eine Periode gleich Λ₁ und einen Schreibwinkel gleich α₁.
Die Transmissionsspektren des vergleichsweisen SBG und der kombinierten Gitter SBG1, SBG2 haben eine zentrale Wellenlänge λ_c von ungefähr 1558 nm und eine entsprechende Abschwächung in der Größenordnung von –3 dB.
Das PDL-Spektrum der Kurve A hat ein Maximum M gleich ungefähr 0,15 dB bei der Zentralwellenlänge λ_c und eine Breite bei halber Höhe gleich ungefähr 10 nm.
Das PDL-Spektrum der Kurve A₁ hat ein Maximum M₁ gleich ungefähr 0,02 dB bei der zentralen Wellenlänge λ_c. Auf jeder Seite von λ_c ist der PDL der Faser 1 nahezu Null.
5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer optischen Faser 2 in einer zweiten Ausführungsform.
Die optische Faser 2 mit Lichtausbreitungsachse Z in Längsrichtung hat einen quarzbasierten Kern 21 mit Durchmesser d ungefähr zwischen 5 und 10 μm und diesen Kern umgebend mindestens einen quarzbasierten Mantel des Durchmessers D zwischen 10 und 200 μm und mit niedrigerem Brechungsindex als der Kern 21. Zusätzlich enthalten der Kern 21 und ein Teil des Mantels 22 photosensitive Dotanten des Germaniumtyps. Eine Normalebene N'₁ auf der Z-Achse weist Achsen x und y auf.
Die Faser 2 hat auch drei geneigte Bragg-Gitter SBG'0, SBG'1, SBG'2.
Die Gitter SBG'0, SBG'1, SBG'2 haben Brechungsindexmodulationen entlang der Z-Achse der Periode Λ'₀, Λ'₁, Λ'₂, die im wesentlichen gleich sind und zwischen 0,2 μm und 0,7 μm betragen, die um Schreibwinkel α'₀, α'₁, α'₂ geneigt sind, die im wesentlichen identisch und gleich ungefähr 7,2° in Bezug auf die Normalebene N'₁ sind, die eine Schreibebene P'₀, P'₁, P'₂ definieren, die einen Winkel α'₀, α'₁, α'₂ mit der Normalebene N'₁ auf der Z-Achse bilden.
Die Schreibebenen P'₁, P'₂ bilden mit der Schreibebene P'₀ entsprechende Drehwinkel θ'₁, θ'₂ um die Z-Achse, weiche 120° bzw. 240° betragen, wobei einer gleichen Orientierung T, z. B. gegen den Uhrzeigersinn, gefolgt wird.
Der Drehwinkel θ'₁ ist in 5 durch den Winkel zwischen der Schnittlinie P'_1N von P'₁ und der Normalebene N'₁ und der Schnittlinie P'_0N von P'₀ und der Normalebene N'₁ dargestellt.
Der Drehwinkel θ'₂ ist in 5 durch den Winkel zwischen den Schnittlinien P'_2N von P'₂ und der Normalebene und der Schnittlinie P'_0N dargestellt.
Durch Projizieren jeder Schnittlinie P'_0N, P'_1N, P'_2N auf die x- und y-Achsen (die Projektionen sind nicht gezeigt) wird gezeigt, daß die Summe der Kopplungsbeiträge jedes Gitters SBG'0, SBG'1, SBG'2 in absoluten Werten entlang der x-Achse und entlang der y-Achse gleich sind.
Darüber hinaus sind die Gitter SBG'0, SBG'1, SBG'2 auf der gleichen Abszisse Z₁ entlang der Faserachse 2 zentriert.
Die Gitter SBG'0, SBG'1, SBG'2 haben eine lineare Variation der Periode δΛ' von 10 nm/cm entlang der Z-Achse.
6 zeigt eine Kurve A₂, welche das PDL-Spektrum (in dB) als eine Funktion der Wellenlänge (in nm) der Gitter SBG'0, SBG'1, SBG'2 der optischen Faser 2 darstellt.
Das Transmissionsspektrum der Gitter SBG'0, SBG'1, SBG'2 hat eine Zentralwellenlänge λ_c2 ungefähr gleich 1550 nm und eine entsprechende Abschwächung in der Größenordnung von –6 dB.
Das PDL-Spektrum der Kurve A₂ hat ein Maximum M₂ ungefähr gleich 0,05 dB bei der Zentralwellenlänge λ_c2. Auf jeder Seite dieser Wellenlänge ist der PDL der Gitter SBG'0, SBG'1, SBG'2 sehr niedrig.
7 zeigt schematisch einen Prozeß zur Herstellung einer optischen Faser wie der Faser 1 aus der ersten Ausführungsform der Erfindung.
Dieser Prozeß weist die folgenden Schritte auf:

– einen ersten Schritt I₁ des Photoschreibens des ersten geneigten Bragg-Gitters SBG1 in die Faser 1, welche photosensitive Dotanten aufweist,
– einen nachfolgenden Schritt der Rotation R der Faser 1 um die Z-Achse um einen Winkel, der der Drehwinkel θ₁ genannt wird, von ungefähr 90°,
– einen zweiten Schritt I₂ des Photoschreibens des zweiten geneigten Bragg-Gitters SBG2 in die Faser 1.

Jeder Photoschreibschritt I₁, I₂ wird konventionell ausgeführt, wobei eine Phasenmaske 10 kombiniert mit ultravioletter Bestrahlung UV einer Wellenlänge von ungefähr gleich 250 nm verwendet wird, was zu einem Maskenwinkel α_1M, α_2M in Bezug auf eine Normalebene auf die Z-Achse, welche zwei Achsen x, y gleich ungefähr 4,9° entsprechend einem Schreibwinkel von 7,2° in der Faser aufweist, führt. Die Dauer des Schritts I₁, I₂ beträgt ein paar Minuten.
Eine weitere bereits bekannte Möglichkeit besteht daraus, zwei UV-Strahlen, die von einer frequenzverdoppelten ultravioletten Bestrahlung stammen, dazu zu veranlassen, miteinander zu interferieren. In diesem Fall entspricht die Bestrahlungsachse der Winkelhalbierenden des Winkels zwischen den Strahlen.
Während dem Rotationsschritt R dreht sich die Faser 1 um die Z-Achse.
Ähnlich kann vorgesehen sein, mit dem Rotationsschritt zu verfahren, durch Verwenden zweier senkrechter ultravioletter Bestrahlungsquellen oder nur einer Quelle mit einem Satz von Spiegeln, so daß die zwei Gitter SBG1, SBG2 zur gleichen Zeit bestrahlt werden.
Um die optische Faser 2 herzustellen, die drei Gitter SBG'0, SBG'1, SBG'2 aufweist, wird das oben beschriebene Verfahren durch Anpassen des Drehwinkels θ'₁ und durch Hinzufügen einer weiteren Drehung und weiterer Schreibschritte angewandt.
Darüber hinaus ist es, um eine SBG-Faser zur Verwendung gemäß der Erfindung herzustellen, möglich, nach jedem Drehungsschritt einen zusätzlichen Translationsschritt entlang der Z-Achse der Faser über eine geeignete Translationslänge hinzuzufügen.

Claims

Verwendung einer optischen Faser mit geneigtem Bragg-Gitter für die Kompensierung des Fehlens einer Verstärkungsflachheit eines optischen Verstärkers, wobei die optische Faser mit geneigtem Bragg-Gitter aufweist: – eine optische Faser (1) der Längsachse Z, – ein geneigtes Bragg-Gitter, genannt erstes SBG (SBG1), das mittels Licht in die Faser einbeschrieben ist und Brechungsindexmodulationen entlang der Achse Z mit der Periode Λ₁ hat, die mit einem Einschreibwinkel α₁ zwischen 0,1° und 20° in Bezug auf eine Normalebene (N₁) senkrecht zu der Achse Z geneigt ist und eine Ebene (P₁) festlegt, die erste Schreibebene genannt wird, die einen Winkel α₁ zu der senkrechten Ebene bildet und – dadurch gekennzeichnet, daß die optische Faser mit geneigtem Bragg-Gitter weiterhin ein zweites geneigtes Bragg-Gitter, genannt zweites SBG (SBG2) aufweist, das in die Faser einbeschrieben ist, und mit Brechungsindexmodulationen entlang der Achse Z der Periode Λ₂, die geneigt sind mit einem Schreibwinkel α₂ zwischen 0,1° und 20° in Bezug auf die Normalebene und eine Ebene (P₂), genannt zweite Schreibebene, festlegt, die einen Winkel α₂ mit der Normalebene bildet, wobei die Perioden Λ₁ und Λ₂ und die Winkel α₁ und α₂ im wesentlichen identisch sind und der Winkel θ₁ zwischen den Linien durch den Schnitt der ersten und der zweiten Schreibebene mit der Normalebene, genannt der Rotationswinkel, zwischen 60° und 120° liegt.
Verwendung einer optischen Faser (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationswinkel θ₁ näherungsweise gleich 90° ist.
Verwendung einer optischen Faser mit geneigtem Bragg-Gitter für die Kompensation des Fehlens einer Verstärkungsflachheit eines optischen Verstärkers, wobei die optische Faser mit geneigtem Bragg-Gitter aufweist: – eine optische Faser (2) mit der Längsachse Z und – dadurch gekennzeichnet, daß die optische Faser mit geneigtem Bragg-Gitter weiterhin aufweist eine Anzahl N streng größer als 2 von geneigten Bragg-Gittern genannt SBG'n, die in die Faser einbeschrieben sind, wobei jedes SBG'n (SBG'0, SBG'1, SBG'2) durch einen Index n zwischen 0 und N – 1 identifiziert wird, mit Brechungsindexmodulationen entlang der Achse Z der Periode Λ'_n, die mit einem Schreibwinkel α'_n zwischen 0,1° und 20° in Bezug auf eine Normal ebene (N'₁) zu der Achse Z geneigt ist und eine Ebene (P'₀, P'₁, P'₂) genannt Schreibebene P'_n festlegt, die einen Winkel α'_n mit der Normalebene bildet, wobei alle Perioden Λ'_n und die Schreibwinkel α'_n im wesentlichen identisch sind und die Linie, die durch den Schnitt von jeder Schreibebene P'_n mit der Normalebene und die Linie, die durch den Schnitt zwischen der Schreibebene P'₀ und mit der Normalebene einen Winkel θ'_n genannt Drehwinkel bildet und einer gegebenen Orientierung folgt, wobei der Winkel θ'_n in Grad gegeben wird durch die Gleichung θ'n = n360/N ± 20/N.
Verwendung einer optischen Faser (1, 2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die SBGs (SBG1, ..., SBG'2) im wesentlichen auf derselben Abszisse entlang der Achse Z zentriert sind.
Verwendung einer optischen Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die SBGs an im wesentlichen unterschiedlichen Abszissen entlang der Achse Z zentriert sind.
Verwendung der optischen Faser (1, 2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die SBGs (SBG1, ..., SBG'2) im wesentlichen eine identische Variation der Periode entlang der Achse Z haben, wobei die Variation vom linearen Typ ist.
Verwendung der optischen Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die SBGs auf im wesentlichen unterschiedlichen Abszissen entlang der Z-Achse verschoben um eine Translationslänge von im wesentlich weniger als 1 m zentriert sind.