JP2000056159A - 偏光子およびその製造方法 - Google Patents
偏光子およびその製造方法Info
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- JP2000056159A JP2000056159A JP10225848A JP22584898A JP2000056159A JP 2000056159 A JP2000056159 A JP 2000056159A JP 10225848 A JP10225848 A JP 10225848A JP 22584898 A JP22584898 A JP 22584898A JP 2000056159 A JP2000056159 A JP 2000056159A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 設計および製造が容易であって優れた偏光性
能を有する偏光子およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 偏波保存光ファイバ１０を伝搬してきた
コアモード光が、長周期グレーティングが形成された領
域１３に達すると、コアモード光のうち特定方位の偏光
成分は、クラッドモード光との間の結合に因り損失を受
け、長周期グレーティングにより遮断される。一方、他
の方位の偏光成分は、クラッドモード光との結合が生じ
ることなく、長周期グレーティングを低損失で透過す
る。
能を有する偏光子およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 偏波保存光ファイバ１０を伝搬してきた
コアモード光が、長周期グレーティングが形成された領
域１３に達すると、コアモード光のうち特定方位の偏光
成分は、クラッドモード光との間の結合に因り損失を受
け、長周期グレーティングにより遮断される。一方、他
の方位の偏光成分は、クラッドモード光との結合が生じ
ることなく、長周期グレーティングを低損失で透過す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光伝送システム等
において好適に用いられる偏光子およびその製造方法に
関するものである。
において好適に用いられる偏光子およびその製造方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】偏光子は、入射した光のうち特定方位の
偏光成分を選択的に透過させ、これに直交する方位の偏
光成分を遮断するものである。
偏光成分を選択的に透過させ、これに直交する方位の偏
光成分を遮断するものである。
【０００３】例えば、１９８９年電子情報通信学会秋季
全国大会Ｃ−３１３に記載されたものは、中心の高屈折
率のコア領域の周囲に順に低屈折率のディプレスト領域
およびクラッド領域を有するＷ型クラッド構造の光ファ
イバに応力付与部を設けて偏波保存光ファイバとし、こ
の偏波保存光ファイバにおける基底モード光の遮断波長
の偏波依存性に基づいて、特定方位の偏光成分のみを透
過させるものである。
全国大会Ｃ−３１３に記載されたものは、中心の高屈折
率のコア領域の周囲に順に低屈折率のディプレスト領域
およびクラッド領域を有するＷ型クラッド構造の光ファ
イバに応力付与部を設けて偏波保存光ファイバとし、こ
の偏波保存光ファイバにおける基底モード光の遮断波長
の偏波依存性に基づいて、特定方位の偏光成分のみを透
過させるものである。
【０００４】また、１９９２年電子情報通信学会秋季大
会Ｃ−２２５に記載されたものは、光を透過する誘電体
膜と光を吸収する金属膜とを交互に積層して構成された
ものであり、この積層面に平行に入射した光のうち、積
層面に垂直な方位の偏光成分を透過させるものである。
会Ｃ−２２５に記載されたものは、光を透過する誘電体
膜と光を吸収する金属膜とを交互に積層して構成された
ものであり、この積層面に平行に入射した光のうち、積
層面に垂直な方位の偏光成分を透過させるものである。
【０００５】また、特開平１０−８２９２３号公報に開
示されたものは、複屈折率を有する光導波路に屈折率変
調型ブラッググレーティングが形成されたものであり、
偏波方位に依りブラッグ条件が異なることを利用して、
特定方位の偏光成分のみを透過させるものである。
示されたものは、複屈折率を有する光導波路に屈折率変
調型ブラッググレーティングが形成されたものであり、
偏波方位に依りブラッグ条件が異なることを利用して、
特定方位の偏光成分のみを透過させるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、以下のような問題点がある。すなわち、１９
８９年電子情報通信学会秋季全国大会Ｃ−３１３に記載
されたものは、Ｗ型クラッド構造の偏波保存光ファイバ
を用いているので、透過させべき特定方位の偏光成分に
ついて曲げ損失が生じ易い。また、偏光子として作用し
得る波長が偏波保存光ファイバの構造に依存するので、
素子としての設計自由度が低い。
来例では、以下のような問題点がある。すなわち、１９
８９年電子情報通信学会秋季全国大会Ｃ−３１３に記載
されたものは、Ｗ型クラッド構造の偏波保存光ファイバ
を用いているので、透過させべき特定方位の偏光成分に
ついて曲げ損失が生じ易い。また、偏光子として作用し
得る波長が偏波保存光ファイバの構造に依存するので、
素子としての設計自由度が低い。
【０００７】また、１９９２年電子情報通信学会秋季大
会Ｃ−２２５に記載された技術では、波長１μｍ程度以
下の光について偏光子として作用するものの実現は可能
であるが、一般に光伝送で用いられる波長１．３μｍ帯
や波長１．５５μｍ帯の光に対して偏光子として作用す
るものを実現するには、積層すべき材料の組み合わせが
困難である。また、遮断すべき偏光成分に対し所定の損
失を得るためには長尺とせざるを得ず、それ故、積層膜
に因る散乱損失が大きい。
会Ｃ−２２５に記載された技術では、波長１μｍ程度以
下の光について偏光子として作用するものの実現は可能
であるが、一般に光伝送で用いられる波長１．３μｍ帯
や波長１．５５μｍ帯の光に対して偏光子として作用す
るものを実現するには、積層すべき材料の組み合わせが
困難である。また、遮断すべき偏光成分に対し所定の損
失を得るためには長尺とせざるを得ず、それ故、積層膜
に因る散乱損失が大きい。
【０００８】さらに、特開平１０−８２９２３号公報に
開示されたものは、偏波方位に依りブラッグ条件が異な
るものの、ブラッグ条件を満たす光の波長の差が１ｎｍ
程度と非常に小さいので、素子の設計が容易ではなく、
偏光性能が良くない。
開示されたものは、偏波方位に依りブラッグ条件が異な
るものの、ブラッグ条件を満たす光の波長の差が１ｎｍ
程度と非常に小さいので、素子の設計が容易ではなく、
偏光性能が良くない。
【０００９】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、設計および製造が容易であって優れた
偏光性能を有する偏光子およびその製造方法を提供する
ことを目的とする。
れたものであり、設計および製造が容易であって優れた
偏光性能を有する偏光子およびその製造方法を提供する
ことを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る偏光子は、
偏波保存光導波路のコア領域およびクラッド領域の双方
または何れか一方にコアモード光の特定方位の偏光成分
を放射させる長周期グレーティングが形成されてなるこ
とを特徴とする。この偏光子によれば、偏波保存光ファ
イバを伝搬してきたコアモード光が、長周期グレーティ
ングが形成された領域に達すると、コアモード光のうち
特定方位の偏光成分は、クラッドモード光との間の結合
に因り損失を受け、長周期グレーティングにより遮断さ
れる。一方、他の方位の偏光成分は、クラッドモード光
との結合が生じることなく、長周期グレーティングを低
損失で透過する。ただし、コアモード光の特定方位の偏
光成分に対する伝搬定数は、コアモード光の特定方位の
偏光成分がクラッドモード光との間でモード結合条件を
満たすものであることが必要であり、長周期グレーティ
ングの実効的屈折率および屈折率変調周期は、このモー
ド結合条件が満たされるよう設計される。
偏波保存光導波路のコア領域およびクラッド領域の双方
または何れか一方にコアモード光の特定方位の偏光成分
を放射させる長周期グレーティングが形成されてなるこ
とを特徴とする。この偏光子によれば、偏波保存光ファ
イバを伝搬してきたコアモード光が、長周期グレーティ
ングが形成された領域に達すると、コアモード光のうち
特定方位の偏光成分は、クラッドモード光との間の結合
に因り損失を受け、長周期グレーティングにより遮断さ
れる。一方、他の方位の偏光成分は、クラッドモード光
との結合が生じることなく、長周期グレーティングを低
損失で透過する。ただし、コアモード光の特定方位の偏
光成分に対する伝搬定数は、コアモード光の特定方位の
偏光成分がクラッドモード光との間でモード結合条件を
満たすものであることが必要であり、長周期グレーティ
ングの実効的屈折率および屈折率変調周期は、このモー
ド結合条件が満たされるよう設計される。
【００１１】本発明に係る偏光子製造方法は、偏波保存
光導波路のコア領域およびクラッド領域の双方または何
れか一方に強度変調マスクを介して紫外光を照射して、
コアモード光の特定方位の偏光成分を放射させる長周期
グレーティングを形成し、偏光子を製造することを特徴
とする。この偏光性製造方法によれば、強度変調マスク
の強度変調周期すなわち長周期グレーティングの周期を
適切に設定することにより、任意の波長で作用する偏光
子を容易に設計・製造することができる。また、紫外光
の照射量すなわち長周期グレーティングの屈折率変調量
を適切に設定することにより、所望の遮断比を有する偏
光子を容易に設計・製造することができる。
光導波路のコア領域およびクラッド領域の双方または何
れか一方に強度変調マスクを介して紫外光を照射して、
コアモード光の特定方位の偏光成分を放射させる長周期
グレーティングを形成し、偏光子を製造することを特徴
とする。この偏光性製造方法によれば、強度変調マスク
の強度変調周期すなわち長周期グレーティングの周期を
適切に設定することにより、任意の波長で作用する偏光
子を容易に設計・製造することができる。また、紫外光
の照射量すなわち長周期グレーティングの屈折率変調量
を適切に設定することにより、所望の遮断比を有する偏
光子を容易に設計・製造することができる。
【００１２】偏波保存光導波路は、少なくともコア領域
の断面形状が楕円である光ファイバであることを特徴と
する。この場合には、所望の波長で作用する偏光子を容
易に設計・製造することができる。また、偏波保存光導
波路は、コアモード光の特定方位の偏光成分とこれに直
交する方位の偏光成分との間の正規化複屈折率が１０-5
以上であることを特徴とする。この場合には、優れた遮
断比を有する偏光子を容易に設計・製造することができ
る。また、偏光子およびファイバ内で、外乱による偏波
成分の入れ替りがなく、偏光子として、安定に用いるこ
とが出来る利点を持つ。
の断面形状が楕円である光ファイバであることを特徴と
する。この場合には、所望の波長で作用する偏光子を容
易に設計・製造することができる。また、偏波保存光導
波路は、コアモード光の特定方位の偏光成分とこれに直
交する方位の偏光成分との間の正規化複屈折率が１０-5
以上であることを特徴とする。この場合には、優れた遮
断比を有する偏光子を容易に設計・製造することができ
る。また、偏光子およびファイバ内で、外乱による偏波
成分の入れ替りがなく、偏光子として、安定に用いるこ
とが出来る利点を持つ。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。尚、図面の説明におい
て同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省
略する。
の実施の形態を詳細に説明する。尚、図面の説明におい
て同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省
略する。
【００１４】図１は、本実施形態に係る偏光子の説明図
である。この図は、偏波保存光導波路である偏波保存光
ファイバ１０の光軸を含む面で切断したときの断面図で
ある。本実施形態に係る偏光子は、コア領域１１の周囲
にクラッド領域１２を有する偏波保存光ファイバ１０に
おいて、そのコア領域１１の光軸方向に沿った一定範囲
１３に長周期グレーティングが形成されたものである。
である。この図は、偏波保存光導波路である偏波保存光
ファイバ１０の光軸を含む面で切断したときの断面図で
ある。本実施形態に係る偏光子は、コア領域１１の周囲
にクラッド領域１２を有する偏波保存光ファイバ１０に
おいて、そのコア領域１１の光軸方向に沿った一定範囲
１３に長周期グレーティングが形成されたものである。
【００１５】偏波保存光ファイバ１０は、少なくともコ
ア領域１１の断面形状が楕円とされている。また、更に
クラッド領域１２の断面形状も楕円とされていてもよ
い。後者の場合、コア領域１１およびクラッド領域１２
それぞれの断面の楕円軸を互いに一致させる。コアが楕
円となる構成とすることにより、偏波保存光ファイバ１
０は、コアモード光の特定方位の偏光成分に対する伝搬
定数β1 と、これに直交する方位の偏光成分に対する伝
搬定数β2 とが互いに異なるものとなる。偏波保存光フ
ァイバ１０のコア領域１１は、例えばＧｅＯ2-Ｂ2Ｏ3-
ＳｉＯ2系の組成またはＧｅＯ2-Ｐ2Ｏ5-ＳｉＯ2系の組
成である。また、クラッド領域１２は、例えば純粋Ｓｉ
Ｏ2 またはＦ元素添加ＳｉＯ2 等の組成である。
ア領域１１の断面形状が楕円とされている。また、更に
クラッド領域１２の断面形状も楕円とされていてもよ
い。後者の場合、コア領域１１およびクラッド領域１２
それぞれの断面の楕円軸を互いに一致させる。コアが楕
円となる構成とすることにより、偏波保存光ファイバ１
０は、コアモード光の特定方位の偏光成分に対する伝搬
定数β1 と、これに直交する方位の偏光成分に対する伝
搬定数β2 とが互いに異なるものとなる。偏波保存光フ
ァイバ１０のコア領域１１は、例えばＧｅＯ2-Ｂ2Ｏ3-
ＳｉＯ2系の組成またはＧｅＯ2-Ｐ2Ｏ5-ＳｉＯ2系の組
成である。また、クラッド領域１２は、例えば純粋Ｓｉ
Ｏ2 またはＦ元素添加ＳｉＯ2 等の組成である。
【００１６】偏波保存光ファイバ１０の一定領域１３に
形成された長周期グレーティングは、周期１０μｍ〜１
０００μｍ程度の屈折率変調が形成されたものであり、
偏波保存光ファイバ１０を伝搬するコアモード光の特定
方位の偏光成分を放射させるものである。この長周期グ
レーティングの実効的屈折率および屈折率変調周期は、
偏光子として作用する波長に応じて適切に設計される。
また、長周期グレーティングの屈折率変調量や形成され
る一定領域１３の長さは、偏光子として求められる偏光
性能である遮断比に応じて適切に設計される。
形成された長周期グレーティングは、周期１０μｍ〜１
０００μｍ程度の屈折率変調が形成されたものであり、
偏波保存光ファイバ１０を伝搬するコアモード光の特定
方位の偏光成分を放射させるものである。この長周期グ
レーティングの実効的屈折率および屈折率変調周期は、
偏光子として作用する波長に応じて適切に設計される。
また、長周期グレーティングの屈折率変調量や形成され
る一定領域１３の長さは、偏光子として求められる偏光
性能である遮断比に応じて適切に設計される。
【００１７】そして、この偏光子は、コアモード光の特
定方位の偏光成分とこれに直交する方位の偏光成分との
間の正規化複屈折率が１０-5以上であるのが好適であ
る。すなわち、上記β1 とβ2 との差をΔβとし、真空
中における光の波数をｋとしたときに、Δβ／ｋで定義
される正規化複屈折率が１０-5以上であるのが好適であ
る。このようにすることにより、偏光子として求められ
る偏光性能である遮断比が充分な値となる。
定方位の偏光成分とこれに直交する方位の偏光成分との
間の正規化複屈折率が１０-5以上であるのが好適であ
る。すなわち、上記β1 とβ2 との差をΔβとし、真空
中における光の波数をｋとしたときに、Δβ／ｋで定義
される正規化複屈折率が１０-5以上であるのが好適であ
る。このようにすることにより、偏光子として求められ
る偏光性能である遮断比が充分な値となる。
【００１８】図２は、本実施形態に係る偏光子製造方法
の説明図である。この図に示すように、強度変調マスク
２０を介して紫外光（好ましくは波長２６０ｎｍ以下）
を偏波保存光ファイバ１０に照射し、長周期グレーティ
ングを形成して偏光子を製造する。強度変調マスク２０
は、形成すべき長周期グレーティングの周期と同一の強
度変調周期を有するものである。コア領域１１にＧｅＯ
2 が添加されていれば、コア領域１１に長周期グレーテ
ィングが形成される。また、コア領域１１およびクラッ
ド領域１２の双方にＧｅＯ2 が添加されていれば、コア
領域１１およびクラッド領域１２の双方に長周期グレー
ティングが形成される。
の説明図である。この図に示すように、強度変調マスク
２０を介して紫外光（好ましくは波長２６０ｎｍ以下）
を偏波保存光ファイバ１０に照射し、長周期グレーティ
ングを形成して偏光子を製造する。強度変調マスク２０
は、形成すべき長周期グレーティングの周期と同一の強
度変調周期を有するものである。コア領域１１にＧｅＯ
2 が添加されていれば、コア領域１１に長周期グレーテ
ィングが形成される。また、コア領域１１およびクラッ
ド領域１２の双方にＧｅＯ2 が添加されていれば、コア
領域１１およびクラッド領域１２の双方に長周期グレー
ティングが形成される。
【００１９】このようにして構成ないし製造される偏光
子は、以下のように作用する。すなわち、偏波保存光フ
ァイバ１０を伝搬してきたコアモード光が、長周期グレ
ーティングが形成された一定領域１３に達すると、コア
モード光のうち伝搬定数β1を有する特定方位の偏光成
分は、クラッドモード光との間の結合に因り損失を受
け、長周期グレーティングにより遮断される。一方、伝
搬定数β1 と異なる伝搬定数β2 を有する他の方位の偏
光成分は、クラッドモード光との結合が生じることな
く、長周期グレーティングを低損失で透過する。すなわ
ち、この偏光子は、長周期グレーティングにより特定方
位の偏光成分のみを遮断する偏光子として作用する。た
だし、コアモード光の特定方位の偏光成分に対する伝搬
定数β1 は、コアモード光の特定方位の偏光成分がクラ
ッドモード光との間でモード結合条件を満たすものであ
ることが必要であり、長周期グレーティングの実効的屈
折率および屈折率変調周期は、このモード結合条件が満
たされるよう設計される。
子は、以下のように作用する。すなわち、偏波保存光フ
ァイバ１０を伝搬してきたコアモード光が、長周期グレ
ーティングが形成された一定領域１３に達すると、コア
モード光のうち伝搬定数β1を有する特定方位の偏光成
分は、クラッドモード光との間の結合に因り損失を受
け、長周期グレーティングにより遮断される。一方、伝
搬定数β1 と異なる伝搬定数β2 を有する他の方位の偏
光成分は、クラッドモード光との結合が生じることな
く、長周期グレーティングを低損失で透過する。すなわ
ち、この偏光子は、長周期グレーティングにより特定方
位の偏光成分のみを遮断する偏光子として作用する。た
だし、コアモード光の特定方位の偏光成分に対する伝搬
定数β1 は、コアモード光の特定方位の偏光成分がクラ
ッドモード光との間でモード結合条件を満たすものであ
ることが必要であり、長周期グレーティングの実効的屈
折率および屈折率変調周期は、このモード結合条件が満
たされるよう設計される。
【００２０】次に、本実施形態に係る偏光子および偏光
子製造方法の第１の実施例について説明する。図３は、
第１の実施例に係る偏光子を構成する偏波保存光ファイ
バ１０の断面図である。ここで試作した偏波保存光ファ
イバ１０はＭＣＶＤ法により製造した。コア領域１１の
断面形状は楕円であり、長軸コア径２ａ1 と短軸コア径
２ａ2 との比は２：１であり、長軸コア径２ａ1 は２．
５μｍであった。クラッド領域１２の断面形状は円であ
り、クラッド径２ｂは１２５μｍであった。コア領域１
１の組成はＧｅＯ2-Ｐ2Ｏ5-ＳｉＯ2系であり、そのモル
組成比は 0.10： 0.06 ： 0.84 であった。クラッド領
域１２の組成は無水シリカガラスであった。この偏波保
存光ファイバ１０の比屈折率差は１．６％であり、正規
化複屈折率は５×１０-4であった。
子製造方法の第１の実施例について説明する。図３は、
第１の実施例に係る偏光子を構成する偏波保存光ファイ
バ１０の断面図である。ここで試作した偏波保存光ファ
イバ１０はＭＣＶＤ法により製造した。コア領域１１の
断面形状は楕円であり、長軸コア径２ａ1 と短軸コア径
２ａ2 との比は２：１であり、長軸コア径２ａ1 は２．
５μｍであった。クラッド領域１２の断面形状は円であ
り、クラッド径２ｂは１２５μｍであった。コア領域１
１の組成はＧｅＯ2-Ｐ2Ｏ5-ＳｉＯ2系であり、そのモル
組成比は 0.10： 0.06 ： 0.84 であった。クラッド領
域１２の組成は無水シリカガラスであった。この偏波保
存光ファイバ１０の比屈折率差は１．６％であり、正規
化複屈折率は５×１０-4であった。
【００２１】この偏波保存光ファイバ１０に、ＡｒＦエ
キシマレーザ光源から出力された波長１９３ｎｍの紫外
レーザ光を、強度変調周期４００μｍの強度変調マスク
２０を介して照射して、長周期グレーティングを形成し
て、これにより偏光子を作成した。このとき、偏波保存
光ファイバ１０を伝搬する波長１．５μｍ帯のコアモー
ド光の透過減衰量をモニタしながら紫外レーザ光の照射
を行って、その透過減衰量が２０ｄＢとなるまで照射し
た。
キシマレーザ光源から出力された波長１９３ｎｍの紫外
レーザ光を、強度変調周期４００μｍの強度変調マスク
２０を介して照射して、長周期グレーティングを形成し
て、これにより偏光子を作成した。このとき、偏波保存
光ファイバ１０を伝搬する波長１．５μｍ帯のコアモー
ド光の透過減衰量をモニタしながら紫外レーザ光の照射
を行って、その透過減衰量が２０ｄＢとなるまで照射し
た。
【００２２】図４は、第１の実施例に係る偏光子の損失
特性を示すグラフである。このグラフに示すように、以
上のようにして製造された偏光子の損失特性は、波長
１．４２μｍおよび波長１．５３μｍそれぞれにコアモ
ード光の損失ピークを有していた。また、波長１．５０
μｍ〜１．５６μｍのコアモード光に対する損失を各偏
波成分毎に測定したところ、コア領域１１断面の短軸方
向の偏波成分の損失は０．２ｄＢ未満であったのに対
し、長軸方向の偏波成分の損失はピーク値４０ｄＢ程度
であって、遮断比は４０ｄＢ程度であった。以上より、
本実施例に係る偏光子は、波長１．５３μｍにおいて優
れた偏光性能を有することが判った。
特性を示すグラフである。このグラフに示すように、以
上のようにして製造された偏光子の損失特性は、波長
１．４２μｍおよび波長１．５３μｍそれぞれにコアモ
ード光の損失ピークを有していた。また、波長１．５０
μｍ〜１．５６μｍのコアモード光に対する損失を各偏
波成分毎に測定したところ、コア領域１１断面の短軸方
向の偏波成分の損失は０．２ｄＢ未満であったのに対
し、長軸方向の偏波成分の損失はピーク値４０ｄＢ程度
であって、遮断比は４０ｄＢ程度であった。以上より、
本実施例に係る偏光子は、波長１．５３μｍにおいて優
れた偏光性能を有することが判った。
【００２３】なお、強度変調マスク２０の強度変調周期
すなわち長周期グレーティングの周期を適切に設定する
ことにより、任意の波長で作用する偏光子を容易に設計
・製造することができる。また、紫外レーザ光の照射量
すなわち長周期グレーティングの屈折率変調量を適切に
設定することにより、所望の遮断比を有する偏光子を容
易に設計・製造することができる。
すなわち長周期グレーティングの周期を適切に設定する
ことにより、任意の波長で作用する偏光子を容易に設計
・製造することができる。また、紫外レーザ光の照射量
すなわち長周期グレーティングの屈折率変調量を適切に
設定することにより、所望の遮断比を有する偏光子を容
易に設計・製造することができる。
【００２４】次に、本実施形態に係る偏光子および偏光
子製造方法の第２の実施例について説明する。図５は、
第２の実施例に係る偏光子を構成する偏波保存光ファイ
バ１０の断面図である。ここで試作した偏波保存光ファ
イバ１０もＭＣＶＤ法により製造した。コア領域１１の
断面形状は楕円であり、長軸コア径２ａ2 と短軸コア径
２ａ1 との比は１．２５：１であり、長軸コア径２ａ2
は３．５μｍであった。クラッド領域１２の断面形状も
楕円であり、長軸クラッド径２ｂ2 は１２５μｍであっ
た。コア領域１１断面の長軸方向とクラッド領域１２断
面の長軸方向とは互いに一致していた。コア領域１１の
組成はＧｅＯ2-Ｐ2Ｏ5-ＳｉＯ2系であり、そのモル組成
比は 0.08 ： 0.05 ： 0.87 であった。クラッド領域１
２の組成は無水シリカガラスであった。この偏波保存光
ファイバ１０の比屈折率差は１．３％であり、正規化複
屈折率は２×１０-5であった。
子製造方法の第２の実施例について説明する。図５は、
第２の実施例に係る偏光子を構成する偏波保存光ファイ
バ１０の断面図である。ここで試作した偏波保存光ファ
イバ１０もＭＣＶＤ法により製造した。コア領域１１の
断面形状は楕円であり、長軸コア径２ａ2 と短軸コア径
２ａ1 との比は１．２５：１であり、長軸コア径２ａ2
は３．５μｍであった。クラッド領域１２の断面形状も
楕円であり、長軸クラッド径２ｂ2 は１２５μｍであっ
た。コア領域１１断面の長軸方向とクラッド領域１２断
面の長軸方向とは互いに一致していた。コア領域１１の
組成はＧｅＯ2-Ｐ2Ｏ5-ＳｉＯ2系であり、そのモル組成
比は 0.08 ： 0.05 ： 0.87 であった。クラッド領域１
２の組成は無水シリカガラスであった。この偏波保存光
ファイバ１０の比屈折率差は１．３％であり、正規化複
屈折率は２×１０-5であった。
【００２５】この偏波保存光ファイバ１０に、ＡｒＦエ
キシマレーザ光源から出力された波長１９３ｎｍの紫外
レーザ光を、強度変調周期４００μｍの強度変調マスク
２０を介して照射して、長周期グレーティングを形成し
て、これにより偏光子を作成した。このとき、偏波保存
光ファイバ１０を伝搬する波長１．５μｍ帯のコアモー
ド光の透過減衰量をモニタしながら紫外レーザ光の照射
を行って、その透過減衰量が１０ｄＢとなるまで照射し
た。
キシマレーザ光源から出力された波長１９３ｎｍの紫外
レーザ光を、強度変調周期４００μｍの強度変調マスク
２０を介して照射して、長周期グレーティングを形成し
て、これにより偏光子を作成した。このとき、偏波保存
光ファイバ１０を伝搬する波長１．５μｍ帯のコアモー
ド光の透過減衰量をモニタしながら紫外レーザ光の照射
を行って、その透過減衰量が１０ｄＢとなるまで照射し
た。
【００２６】図６は、第２の実施例に係る偏光子の損失
特性を示すグラフである。このグラフに示すように、以
上のようにして製造された偏光子の損失特性は、波長
１．３０μｍおよび波長１．５５μｍそれぞれにコアモ
ード光の損失ピークを有していた。また、波長１．５３
μｍ〜１．５８μｍのコアモード光に対する損失を各偏
波成分毎に測定したところ、コア領域１１断面の短軸方
向の偏波成分の損失は０．２ｄＢ未満であったのに対
し、長軸方向の偏波成分の損失はピーク値２０ｄＢ程度
であって、遮断比は２０ｄＢ程度であった。以上より、
本実施例に係る偏光子は、波長１．５５μｍにおいて優
れた偏光性能を有することが判った。
特性を示すグラフである。このグラフに示すように、以
上のようにして製造された偏光子の損失特性は、波長
１．３０μｍおよび波長１．５５μｍそれぞれにコアモ
ード光の損失ピークを有していた。また、波長１．５３
μｍ〜１．５８μｍのコアモード光に対する損失を各偏
波成分毎に測定したところ、コア領域１１断面の短軸方
向の偏波成分の損失は０．２ｄＢ未満であったのに対
し、長軸方向の偏波成分の損失はピーク値２０ｄＢ程度
であって、遮断比は２０ｄＢ程度であった。以上より、
本実施例に係る偏光子は、波長１．５５μｍにおいて優
れた偏光性能を有することが判った。
【００２７】以上のように、本実施形態に係る偏光子
は、偏波保存光ファイバに長周期グレーティングが形成
されてなるものであるから、設計および製造が容易であ
って優れた偏光性能（遮断比）を有するものであり、ま
た、他の伝送用光ファイバとの接続の際の損失が小さ
く、光伝送システム等において好適に用いられる。ま
た、偏波保存光ファイバの組成を適切に設計することに
より、偏波保存光ファイバの実効的屈折率の温度依存性
を低減することができ、温度が変動しても安定した性能
を奏することができる。
は、偏波保存光ファイバに長周期グレーティングが形成
されてなるものであるから、設計および製造が容易であ
って優れた偏光性能（遮断比）を有するものであり、ま
た、他の伝送用光ファイバとの接続の際の損失が小さ
く、光伝送システム等において好適に用いられる。ま
た、偏波保存光ファイバの組成を適切に設計することに
より、偏波保存光ファイバの実効的屈折率の温度依存性
を低減することができ、温度が変動しても安定した性能
を奏することができる。
【００２８】本発明は、上記実施形態に限定されるもの
ではなく種々の変形が可能である。例えば、偏波保存光
導波路として偏波保存光ファイバについて説明したが、
これに限られるものではなく、基板上に形成されたスラ
ブ型光導波路やチャンネル型光導波路であってもよい。
ではなく種々の変形が可能である。例えば、偏波保存光
導波路として偏波保存光ファイバについて説明したが、
これに限られるものではなく、基板上に形成されたスラ
ブ型光導波路やチャンネル型光導波路であってもよい。
【００２９】また、偏波保存光ファイバとしてクラッド
領域に応力付与部が設けられた構造のもの（パンダファ
イバやボータイファイバ等）が知られており、このよう
な偏波保存光ファイバに長周期グレーティングを形成す
ることで偏光子を構成することもできる。ただし、この
場合には、応力付与部の屈折率が低いことから、偏光子
として作用する波長の予測が容易ではなく、また、応力
付与部を含むクラッド領域の屈折率分布が異方性を有す
ることから、クラッドモード光の偏波成分毎の伝搬定数
が互いに異なり、各偏波成分毎の損失スペクトルが異な
るので、望ましくない。
領域に応力付与部が設けられた構造のもの（パンダファ
イバやボータイファイバ等）が知られており、このよう
な偏波保存光ファイバに長周期グレーティングを形成す
ることで偏光子を構成することもできる。ただし、この
場合には、応力付与部の屈折率が低いことから、偏光子
として作用する波長の予測が容易ではなく、また、応力
付与部を含むクラッド領域の屈折率分布が異方性を有す
ることから、クラッドモード光の偏波成分毎の伝搬定数
が互いに異なり、各偏波成分毎の損失スペクトルが異な
るので、望ましくない。
【００３０】
【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
係る偏光子は、偏波保存光導波路のコア領域およびクラ
ッド領域の双方または何れか一方にコアモード光の特定
方位の偏光成分を放射させる長周期グレーティングが形
成されてなる。また、本発明に係る偏光子製造方法は、
偏波保存光導波路のコア領域およびクラッド領域の双方
または何れか一方に強度変調マスクを介して紫外光を照
射して、コアモード光の特定方位の偏光成分を放射させ
る長周期グレーティングを形成し、偏光子を製造する。
係る偏光子は、偏波保存光導波路のコア領域およびクラ
ッド領域の双方または何れか一方にコアモード光の特定
方位の偏光成分を放射させる長周期グレーティングが形
成されてなる。また、本発明に係る偏光子製造方法は、
偏波保存光導波路のコア領域およびクラッド領域の双方
または何れか一方に強度変調マスクを介して紫外光を照
射して、コアモード光の特定方位の偏光成分を放射させ
る長周期グレーティングを形成し、偏光子を製造する。
【００３１】したがって、設計および製造が容易であっ
て優れた偏光性能（遮断比）を有する。また、他の伝送
用光導波路の接続の際の損失が小さく、光伝送システム
等において好適に用いられる。長周期グレーティングの
周期を適切に設定することにより、任意の波長で作用す
る偏光子を容易に設計・製造することができる。また、
長周期グレーティングの屈折率変調量を適切に設定する
ことにより、所望の遮断比を有する偏光子を容易に設計
・製造することができる。
て優れた偏光性能（遮断比）を有する。また、他の伝送
用光導波路の接続の際の損失が小さく、光伝送システム
等において好適に用いられる。長周期グレーティングの
周期を適切に設定することにより、任意の波長で作用す
る偏光子を容易に設計・製造することができる。また、
長周期グレーティングの屈折率変調量を適切に設定する
ことにより、所望の遮断比を有する偏光子を容易に設計
・製造することができる。
【００３２】偏波保存光導波路の少なくともコア領域の
断面形状が楕円である光ファイバである場合には、所望
の波長で作用する偏光子を容易に設計・製造することが
できる。偏波保存光導波路のコアモード光の特定方位の
偏光成分とこれに直交する方位の偏光成分との間の正規
化複屈折率が１０-5以上である場合には、優れた遮断比
を有する偏光子を容易に設計・製造することができる。
断面形状が楕円である光ファイバである場合には、所望
の波長で作用する偏光子を容易に設計・製造することが
できる。偏波保存光導波路のコアモード光の特定方位の
偏光成分とこれに直交する方位の偏光成分との間の正規
化複屈折率が１０-5以上である場合には、優れた遮断比
を有する偏光子を容易に設計・製造することができる。
【図１】本実施形態に係る偏光子の説明図である。
【図２】本実施形態に係る偏光子製造方法の説明図であ
る。
る。
【図３】第１の実施例に係る偏光子を構成する偏波保存
光ファイバの断面図である。
光ファイバの断面図である。
【図４】第１の実施例に係る偏光子の損失特性を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図５】第２の実施例に係る偏光子を構成する偏波保存
光ファイバの断面図である。
光ファイバの断面図である。
【図６】第２の実施例に係る偏光子の損失特性を示すグ
ラフである。
ラフである。
１０…偏波保存光ファイバ、１１…コア領域、１３…ク
ラッド領域、２０…強度変調マスク。
ラッド領域、２０…強度変調マスク。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 茂原 政一 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 春本 道子 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 Ｆターム(参考） 2H047 BB01 EE30 GG04 HH08 2H050 AB04Y AB05X AB08X AB09X AB10Y AC47 AC49 AC82 AC84 AD00
Claims (6)
- 【請求項１】 偏波保存光導波路のコア領域およびクラ
ッド領域の双方または何れか一方にコアモード光の特定
方位の偏光成分を放射させる長周期グレーティングが形
成されてなることを特徴とする偏光子。 - 【請求項２】 前記偏波保存光導波路は、少なくとも前
記コア領域の断面形状が楕円である光ファイバであるこ
とを特徴とする請求項１記載の偏光子。 - 【請求項３】 前記偏波保存光導波路は、前記コアモー
ド光の特定方位の偏光成分とこれに直交する方位の偏光
成分との間の正規化複屈折率が１０-5以上であることを
特徴とする請求項１記載の偏光子。 - 【請求項４】 偏波保存光導波路のコア領域およびクラ
ッド領域の双方または何れか一方に強度変調マスクを介
して紫外光を照射して、コアモード光の特定方位の偏光
成分を放射させる長周期グレーティングを形成し、偏光
子を製造することを特徴とする偏光子製造方法。 - 【請求項５】 前記偏波保存光導波路は、少なくとも前
記コア領域の断面形状が楕円である光ファイバであるこ
とを特徴とする請求項４記載の偏光子製造方法。 - 【請求項６】 前記偏波保存光導波路は、前記コアモー
ド光の特定方位の偏光成分とこれに直交する方位の偏光
成分との間の正規化複屈折率が１０-5以上であることを
特徴とする請求項４記載の偏光子製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10225848A JP2000056159A (ja) | 1998-08-10 | 1998-08-10 | 偏光子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10225848A JP2000056159A (ja) | 1998-08-10 | 1998-08-10 | 偏光子およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000056159A true JP2000056159A (ja) | 2000-02-25 |
Family
ID=16835794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10225848A Pending JP2000056159A (ja) | 1998-08-10 | 1998-08-10 | 偏光子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000056159A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003057479A (ja) * | 2001-08-21 | 2003-02-26 | Fujikura Ltd | 偏波保持光ファイバおよびこれを用いた光部品 |
| CN105783996A (zh) * | 2016-03-31 | 2016-07-20 | 华中科技大学 | 一种可同时测量声波与压力的光纤传感器 |
-
1998
- 1998-08-10 JP JP10225848A patent/JP2000056159A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003057479A (ja) * | 2001-08-21 | 2003-02-26 | Fujikura Ltd | 偏波保持光ファイバおよびこれを用いた光部品 |
| JP4578733B2 (ja) * | 2001-08-21 | 2010-11-10 | 株式会社フジクラ | 偏波保持光ファイバを用いた長周期光ファイバグレーティング |
| CN105783996A (zh) * | 2016-03-31 | 2016-07-20 | 华中科技大学 | 一种可同时测量声波与压力的光纤传感器 |
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