JP2000089046A - 再構成性のためのクラッディング感度を強化した光ファイバ回折格子デバイス - Google Patents
再構成性のためのクラッディング感度を強化した光ファイバ回折格子デバイスInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、再構成性のために材料の感度が強
化された光ファイバ回折格子のクラッドに関する。 【解決手段】 本発明によれば、再構成可能な光ファイ
バ回折格子は、温度感知材料がクラッディング領域を取
り巻くかまたはクラッディング領域に組み込まれた光フ
ァイバ回折格子を含む。１つまたはそれ以上の加熱素子
が配置され回折格子の長さに沿って温度勾配を生じ、そ
れによって、回折格子をチャープする。好適実施形態で
は、長周期ファイバ回折格子は、ｄｎ／ｄＴがガラスの
１０倍大きくｎがガラスに近いが、それより低い材料で
取り巻かれる。回折格子の長さに沿った温度勾配によっ
て共振が拡大される。
化された光ファイバ回折格子のクラッドに関する。 【解決手段】 本発明によれば、再構成可能な光ファイ
バ回折格子は、温度感知材料がクラッディング領域を取
り巻くかまたはクラッディング領域に組み込まれた光フ
ァイバ回折格子を含む。１つまたはそれ以上の加熱素子
が配置され回折格子の長さに沿って温度勾配を生じ、そ
れによって、回折格子をチャープする。好適実施形態で
は、長周期ファイバ回折格子は、ｄｎ／ｄＴがガラスの
１０倍大きくｎがガラスに近いが、それより低い材料で
取り巻かれる。回折格子の長さに沿った温度勾配によっ
て共振が拡大される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、再構成可能な光回
折格子およびそれを使用するシステムに関する。より詳
細には、本発明は、再構成性のために材料の感度が強化
された光ファイバ回折格子クラッドに関する。
折格子およびそれを使用するシステムに関する。より詳
細には、本発明は、再構成性のために材料の感度が強化
された光ファイバ回折格子クラッドに関する。
【０００２】
【従来の技術、及び、発明が解決しようとする課題】導
波管回折格子は従来、導波管コアを１つまたはそれ以上
の感光ドーパントでドーピングすることで製造される。
通常、紫外線である適当な波長の光で照らされると、コ
ア内で永続的な屈折率の上昇が生じる。従来の回折格子
を達成する適当な周期的間隔の摂動は、位相マスクまた
は振幅マスクの使用によって得られる。
波管回折格子は従来、導波管コアを１つまたはそれ以上
の感光ドーパントでドーピングすることで製造される。
通常、紫外線である適当な波長の光で照らされると、コ
ア内で永続的な屈折率の上昇が生じる。従来の回折格子
を達成する適当な周期的間隔の摂動は、位相マスクまた
は振幅マスクの使用によって得られる。
【０００３】長周期ファイバ回折格子は波長依存損失を
提供し、波長整形用に使用できる。回折格子は、非常に
低い後方反射で２つの共通伝播モードの導波管の間の結
合を提供する。長周期ファイバ導波管は、通常、伝送波
長より少なくとも１０倍大きい周期を有する、すなわち
Λ＞１０λであり、普通、１５〜１５００マイクロメー
トルの範囲である。ある周期性（Λ）の各長周期ファイ
バ回折格子は、光を選択的に濾波し、次式によって決定
される結合ピーク波長λp 付近を中心とする狭い帯域幅
にする。 λp＝（ｎ01−ｎlm）Λ ここで、ｎ01およびｎlmはそれぞれ、基本波モードおよ
びクラッディング・モードの有効屈折率である。通常の
帯域幅は、２〜５０ｎｍの範囲である。ｎ01の値はコア
とクラッディングの屈折率に依存し、ｎlmは、コア、ク
ラッディングおよび周囲の屈折率に依存する。
提供し、波長整形用に使用できる。回折格子は、非常に
低い後方反射で２つの共通伝播モードの導波管の間の結
合を提供する。長周期ファイバ導波管は、通常、伝送波
長より少なくとも１０倍大きい周期を有する、すなわち
Λ＞１０λであり、普通、１５〜１５００マイクロメー
トルの範囲である。ある周期性（Λ）の各長周期ファイ
バ回折格子は、光を選択的に濾波し、次式によって決定
される結合ピーク波長λp 付近を中心とする狭い帯域幅
にする。 λp＝（ｎ01−ｎlm）Λ ここで、ｎ01およびｎlmはそれぞれ、基本波モードおよ
びクラッディング・モードの有効屈折率である。通常の
帯域幅は、２〜５０ｎｍの範囲である。ｎ01の値はコア
とクラッディングの屈折率に依存し、ｎlmは、コア、ク
ラッディングおよび周囲の屈折率に依存する。
【０００４】長周期回折格子の重要な用途は、エルビウ
ム・ドーピング・ファイバ増幅器の利得スペクトルを平
坦化することである。平坦化は、１つまたはそれ以上の
回折格子を縦続して望ましい利得応答を与えることで達
成される。また、平坦化は回折格子周期Λをチャープす
ることによっても達成される。
ム・ドーピング・ファイバ増幅器の利得スペクトルを平
坦化することである。平坦化は、１つまたはそれ以上の
回折格子を縦続して望ましい利得応答を与えることで達
成される。また、平坦化は回折格子周期Λをチャープす
ることによっても達成される。
【０００５】ある状況では、増幅器の有効利得スペクト
ルは作用の組み合わせによりやがて変化することがあ
る。すなわち、増幅器を通過するチャネルの数が変化す
ると、増幅器は利得スペクトルの有害なピークを示し、
増幅器を平坦化するために使用される長周期回折格子の
修正を必要とする。この場合、再構成可能な回折格子が
望ましい。残念ながら従来の回折格子は本質的に永続的
であり、一般に再構成できない。従って、帯域幅が制御
によって再構成可能な回折格子の必要が存在している。
ルは作用の組み合わせによりやがて変化することがあ
る。すなわち、増幅器を通過するチャネルの数が変化す
ると、増幅器は利得スペクトルの有害なピークを示し、
増幅器を平坦化するために使用される長周期回折格子の
修正を必要とする。この場合、再構成可能な回折格子が
望ましい。残念ながら従来の回折格子は本質的に永続的
であり、一般に再構成できない。従って、帯域幅が制御
によって再構成可能な回折格子の必要が存在している。
【０００６】回折格子を加熱することで共振波長がシフ
トされることは周知である。通常の長周期ファイバ回折
格子の場合、シフトは１００℃の温度変化に対して５ｎ
ｍ程度である。同様の効果がブラッグ回折格子でも達成
されるが、そこでは、１００℃の温度変化によって１ｎ
ｍのシフトが生じる。ブラッグ回折格子の長さに沿った
温度勾配によってスペクトルの帯域幅が広くなることも
知られている。上述の「チャープされた」ブラッグ回折
格子は、分散補償器の役目を果たすことができる。しか
し、ガラスに対する有害な影響を避けるため、温度は通
常５００℃以下に保たなければならないので、得られる
最大シフトは約５ｎｍである。
トされることは周知である。通常の長周期ファイバ回折
格子の場合、シフトは１００℃の温度変化に対して５ｎ
ｍ程度である。同様の効果がブラッグ回折格子でも達成
されるが、そこでは、１００℃の温度変化によって１ｎ
ｍのシフトが生じる。ブラッグ回折格子の長さに沿った
温度勾配によってスペクトルの帯域幅が広くなることも
知られている。上述の「チャープされた」ブラッグ回折
格子は、分散補償器の役目を果たすことができる。しか
し、ガラスに対する有害な影響を避けるため、温度は通
常５００℃以下に保たなければならないので、得られる
最大シフトは約５ｎｍである。
【０００７】利得平坦化といった多くの用途の場合、加
熱によって得られる拡大量は、約４０ｎｍというエルビ
ウム利得帯域幅を包含しないため不十分である。大きな
帯域幅が利用されると、さらなる拡大が必要になる。従
って、帯域幅が再構成可能な光回折格子デバイスに対す
る需要が依然として存在している。
熱によって得られる拡大量は、約４０ｎｍというエルビ
ウム利得帯域幅を包含しないため不十分である。大きな
帯域幅が利用されると、さらなる拡大が必要になる。従
って、帯域幅が再構成可能な光回折格子デバイスに対す
る需要が依然として存在している。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、再構成
可能な光ファイバ回折格子は、温度感知材料がクラッデ
ィング領域を取り巻くかまたはクラッディング領域に組
み込まれた光ファイバ回折格子を含む。１つまたはそれ
以上の加熱素子が配置され回折格子の長さに沿って温度
勾配を生じ、回折格子をチャープする。好適実施形態で
は、長周期ファイバ回折格子は、ｄｎ／ｄＴがガラスの
１０倍大きく、ｎがガラスに近いがそれより低い材料で
取り巻かれる。回折格子の長さに沿った温度勾配によっ
て共振が拡大される。
可能な光ファイバ回折格子は、温度感知材料がクラッデ
ィング領域を取り巻くかまたはクラッディング領域に組
み込まれた光ファイバ回折格子を含む。１つまたはそれ
以上の加熱素子が配置され回折格子の長さに沿って温度
勾配を生じ、回折格子をチャープする。好適実施形態で
は、長周期ファイバ回折格子は、ｄｎ／ｄＴがガラスの
１０倍大きく、ｎがガラスに近いがそれより低い材料で
取り巻かれる。回折格子の長さに沿った温度勾配によっ
て共振が拡大される。
【０００９】本発明の性質、利点および種々の他の特徴
は、添付の図面と共に詳細に説明される例示としての実
施形態を読めば、より完全に明らかになるだろう。
は、添付の図面と共に詳細に説明される例示としての実
施形態を読めば、より完全に明らかになるだろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下発明の実施例を添付の図面を
参照して説明する。なお、これら図面は本発明の概念を
説明するためのものであって、グラフを除いて正確な縮
尺図ではないことを理解されたい。図１は本発明による
再構成可能な光ファイバ回折格子を製造するステップを
示す概略ブロック図である。ブロックＡに示されるよう
に、第１ステップは回折格子を含むある長さの光ファイ
バを提供する。ファイバは単一モードまたは多重モード
光ファイバである。回折格子は、好適には、従来の長周
期回折格子である。
参照して説明する。なお、これら図面は本発明の概念を
説明するためのものであって、グラフを除いて正確な縮
尺図ではないことを理解されたい。図１は本発明による
再構成可能な光ファイバ回折格子を製造するステップを
示す概略ブロック図である。ブロックＡに示されるよう
に、第１ステップは回折格子を含むある長さの光ファイ
バを提供する。ファイバは単一モードまたは多重モード
光ファイバである。回折格子は、好適には、従来の長周
期回折格子である。
【００１１】ブロックＢに示される第２ステップは、フ
ァイバの外面に（ファイバ・クラッディングの外面の上
またはクラッディング内に）ファイバ・クラッディング
の材料と比較して温度に対する感受性の高い屈折率を有
する材料を塗布する。好適実施形態では、温度感知材料
の屈折率ｎは周囲温度ではクラッディングとほぼ同じで
あるが、Ｔによるｎの変化（ｄｎ／ｄＴ）はクラッディ
ングの少なくとも１０倍である。
ァイバの外面に（ファイバ・クラッディングの外面の上
またはクラッディング内に）ファイバ・クラッディング
の材料と比較して温度に対する感受性の高い屈折率を有
する材料を塗布する。好適実施形態では、温度感知材料
の屈折率ｎは周囲温度ではクラッディングとほぼ同じで
あるが、Ｔによるｎの変化（ｄｎ／ｄＴ）はクラッディ
ングの少なくとも１０倍である。
【００１２】次のステップであるステップＣは、回折格
子に沿って温度感知層に温度勾配を確立するのに適した
加熱素子または一連の小さな加熱素子を形成する。加熱
素子は、図２に示されるように、被覆されたファイバ周
囲の一連の電気抵抗螺旋コイル２０の形態である。連続
するコイルの間隔（エッジとエッジの間隔）は、通常、
１ｍｍ〜２００ナノメートルの範囲であり、好適には、
５００マイクロメートル〜１００ナノメートルである。
間隔はチャープされ温度勾配を確立する。また、素子は
均一の間隔に配置されるが、その有効加熱能力（例え
ば、コイルの数）を変化させて望ましい勾配を確立する
ことができる。
子に沿って温度感知層に温度勾配を確立するのに適した
加熱素子または一連の小さな加熱素子を形成する。加熱
素子は、図２に示されるように、被覆されたファイバ周
囲の一連の電気抵抗螺旋コイル２０の形態である。連続
するコイルの間隔（エッジとエッジの間隔）は、通常、
１ｍｍ〜２００ナノメートルの範囲であり、好適には、
５００マイクロメートル〜１００ナノメートルである。
間隔はチャープされ温度勾配を確立する。また、素子は
均一の間隔に配置されるが、その有効加熱能力（例え
ば、コイルの数）を変化させて望ましい勾配を確立する
ことができる。
【００１３】上記加熱素子は、好適には、「表面上の微
小接点印刷および派生物品」と題されたＨ．Ｂｉｅｂｕ
ｙｃｋ他による１９９６年７月９日付けの米国特許出願
第０８／６７７，３０９号、「毛管微小成形による物品
およびパターン成形表面の形成方法」と題されたＲ．
Ｊ．Ｊａｃｋｍａｎ他による１９９６年３月１５日付け
の米国特許出願第０８／６１６，９２９号および、Ｒｏ
ｇｅｒｓ他による１９９６年７月２２日付けの「小形コ
イルおよびバンドの製造．．．」と題された米国特許出
願第０８／６８１，２３５号で説明されている微小印刷
技術によってファイバ上に形成される。これらの３つの
出願はすべて、引用によって本明細書の記載に援用す
る。
小接点印刷および派生物品」と題されたＨ．Ｂｉｅｂｕ
ｙｃｋ他による１９９６年７月９日付けの米国特許出願
第０８／６７７，３０９号、「毛管微小成形による物品
およびパターン成形表面の形成方法」と題されたＲ．
Ｊ．Ｊａｃｋｍａｎ他による１９９６年３月１５日付け
の米国特許出願第０８／６１６，９２９号および、Ｒｏ
ｇｅｒｓ他による１９９６年７月２２日付けの「小形コ
イルおよびバンドの製造．．．」と題された米国特許出
願第０８／６８１，２３５号で説明されている微小印刷
技術によってファイバ上に形成される。これらの３つの
出願はすべて、引用によって本明細書の記載に援用す
る。
【００１４】また、加熱素子は単一の加熱源と、回折格
子の両端に縦方向に離れて配置され、回折格子に沿って
両者間に温度勾配を確立するヒートシンクとを備えるこ
ともある。
子の両端に縦方向に離れて配置され、回折格子に沿って
両者間に温度勾配を確立するヒートシンクとを備えるこ
ともある。
【００１５】図２は、図１の処理によって製造される光
デバイス９の例を概略的に示す。デバイス９は、一連の
屈折率摂動１３を備える光回折格子１２を含むある長さ
の光ファイバ１１と、回折格子に沿った複数の加熱素子
１０を備える。ファイバ１１は、通常、中心コア１４、
外部クラッディング１５および温度感知材料の外部被覆
１６を備える。加熱素子は局部加熱によって回折格子を
修正する抵抗性金属製である。
デバイス９の例を概略的に示す。デバイス９は、一連の
屈折率摂動１３を備える光回折格子１２を含むある長さ
の光ファイバ１１と、回折格子に沿った複数の加熱素子
１０を備える。ファイバ１１は、通常、中心コア１４、
外部クラッディング１５および温度感知材料の外部被覆
１６を備える。加熱素子は局部加熱によって回折格子を
修正する抵抗性金属製である。
【００１６】動作の際、加熱素子に印加された電気信号
は回折格子に沿った被覆に温度勾配を確立し、それが被
覆の屈折率を変化させる。この変化は有効に回折格子を
チャープする。
は回折格子に沿った被覆に温度勾配を確立し、それが被
覆の屈折率を変化させる。この変化は有効に回折格子を
チャープする。
【００１７】以下はこのデバイスの動作の基礎となる理
論の出願人の最良の理解を提示する。λp ＝（ｎ01−ｎ
lm）Λを温度（Ｔ）について微分すると、ピーク波長の
温度依存性が得られる。
論の出願人の最良の理解を提示する。λp ＝（ｎ01−ｎ
lm）Λを温度（Ｔ）について微分すると、ピーク波長の
温度依存性が得られる。
【数１】 ここで、ｄΛ／ｄＴは材料の熱膨張係数によって決定さ
れる。クラッディングを取り巻く領域はＬＰ1mモードの
数乗を含み、ｎ1mおよびｄｎlm／ｄＴ（ｄｎlm／δｎ×
δｎ／δＴ）はどちらも主としてこの領域の材料特性、
すなわちｎおよびδｎ／δＴによって制御されるが、こ
こで、ｎは周囲の領域の屈折率である。温度に対するピ
ーク波長の大きな変化（大きなｄλp ／ｄＴ）を得るた
めには、等式（１）の右側が大きくなるような材料を使
用する必要がある。クラッディングを取り巻く領域の材
料特性またはクラッディングに組み込まれた材料を変更
することで、回折格子の温度依存性を強化することがで
きる。すなわち、δｎ／δＴがガラスよりはるかに大き
い、例えば、１０倍大きい材料を利用することで、回折
格子の温度感度を有効に強化することができる。さら
に、回折格子の温度感度は、材料の屈折率ｎがガラスの
屈折率に近い時、高くなる。温度感度の高い回折格子を
有すれば、回折格子の伝送スペクトルを変化させること
ができる。すなわち、回折格子に沿って温度勾配を適用
することで回折格子を広帯域にすることができる。
れる。クラッディングを取り巻く領域はＬＰ1mモードの
数乗を含み、ｎ1mおよびｄｎlm／ｄＴ（ｄｎlm／δｎ×
δｎ／δＴ）はどちらも主としてこの領域の材料特性、
すなわちｎおよびδｎ／δＴによって制御されるが、こ
こで、ｎは周囲の領域の屈折率である。温度に対するピ
ーク波長の大きな変化（大きなｄλp ／ｄＴ）を得るた
めには、等式（１）の右側が大きくなるような材料を使
用する必要がある。クラッディングを取り巻く領域の材
料特性またはクラッディングに組み込まれた材料を変更
することで、回折格子の温度依存性を強化することがで
きる。すなわち、δｎ／δＴがガラスよりはるかに大き
い、例えば、１０倍大きい材料を利用することで、回折
格子の温度感度を有効に強化することができる。さら
に、回折格子の温度感度は、材料の屈折率ｎがガラスの
屈折率に近い時、高くなる。温度感度の高い回折格子を
有すれば、回折格子の伝送スペクトルを変化させること
ができる。すなわち、回折格子に沿って温度勾配を適用
することで回折格子を広帯域にすることができる。
【００１８】多様な重合体がここで説明したｎp および
ｄｎp ／ｄＴの基準に合致する。上記重合体の例には、
フッ化アクリル酸塩およびフッ化メタクリル酸塩および
それらの炭化水素ベースのアクリル酸塩（および／また
はメタクリル酸塩）との共重合体といったフッ化重合
体、フッ化ウレタンおよびシリコン・ベースの重合体
（例えば、シロキサン）が含まれる。フッ素を含む重合
体の場合、屈折率は重合体分子中のフッ素の相対含有率
を変化させることで調整される。シロキサンの場合、屈
折率はシロキサン鎖に結合したメチル対フェニール基の
比を変化させることで調整される。
ｄｎp ／ｄＴの基準に合致する。上記重合体の例には、
フッ化アクリル酸塩およびフッ化メタクリル酸塩および
それらの炭化水素ベースのアクリル酸塩（および／また
はメタクリル酸塩）との共重合体といったフッ化重合
体、フッ化ウレタンおよびシリコン・ベースの重合体
（例えば、シロキサン）が含まれる。フッ素を含む重合
体の場合、屈折率は重合体分子中のフッ素の相対含有率
を変化させることで調整される。シロキサンの場合、屈
折率はシロキサン鎖に結合したメチル対フェニール基の
比を変化させることで調整される。
【００１９】上記デバイスを製造する性質と方法は以下
の例を検討することでよりはっきりと理解することがで
きるだろう。 ＜例＞この例は、高いｄλp ／ｄＴを示す従来の分散シ
フトファイバに書き込まれた長周期回折格子である。こ
のファイバは市販されており、８．５μｍのコア直径、
１２５μｍのクラッディング直径、約１％のコアΔ（コ
ア中１０モル％のゲルマニウム）を有し、１５５０ｎｍ
の単一モードである。高い負のｄｎp ／ｄＴを有する重
合体被覆材料を使用して望ましい効果が達成される。ク
ラッディング・モードの伝播を許容するため重合体の屈
折率ｎp はガラス・クラッディングの屈折率に近いがそ
れより高くない。重合体の詳細な組成は、重量比２１．
２の十二フッ化ヘプチルアクリル酸塩、重量比７０の２
（エトキシ−２−エトキシ）エチルアクリル酸塩、重量
比７．９のテトラエチレングリコールおよび重量比０．
９のＤａｒｏｃｕｒ１１７３光イニシエータであった。
この合成物は低粘度液体であり、紫外線照射によって硬
化しゴム状フィルムになる。このフィルムの屈折率ｎp
は約１．４５４（２３℃で波長６３３ｎｍで測定）であ
り、ｄｎp ／ｄｔは約−４．３×１０-4／℃であると推
定された。約５０ｍｍの長さとΛ＝２２０μｍを有する
長周期回折格子がこの重合体で再被覆された。２０〜８
０℃の範囲の温度勾配を回折格子の長さに沿って適用し
た結果、共振ピークが３倍拡大した。
の例を検討することでよりはっきりと理解することがで
きるだろう。 ＜例＞この例は、高いｄλp ／ｄＴを示す従来の分散シ
フトファイバに書き込まれた長周期回折格子である。こ
のファイバは市販されており、８．５μｍのコア直径、
１２５μｍのクラッディング直径、約１％のコアΔ（コ
ア中１０モル％のゲルマニウム）を有し、１５５０ｎｍ
の単一モードである。高い負のｄｎp ／ｄＴを有する重
合体被覆材料を使用して望ましい効果が達成される。ク
ラッディング・モードの伝播を許容するため重合体の屈
折率ｎp はガラス・クラッディングの屈折率に近いがそ
れより高くない。重合体の詳細な組成は、重量比２１．
２の十二フッ化ヘプチルアクリル酸塩、重量比７０の２
（エトキシ−２−エトキシ）エチルアクリル酸塩、重量
比７．９のテトラエチレングリコールおよび重量比０．
９のＤａｒｏｃｕｒ１１７３光イニシエータであった。
この合成物は低粘度液体であり、紫外線照射によって硬
化しゴム状フィルムになる。このフィルムの屈折率ｎp
は約１．４５４（２３℃で波長６３３ｎｍで測定）であ
り、ｄｎp ／ｄｔは約−４．３×１０-4／℃であると推
定された。約５０ｍｍの長さとΛ＝２２０μｍを有する
長周期回折格子がこの重合体で再被覆された。２０〜８
０℃の範囲の温度勾配を回折格子の長さに沿って適用し
た結果、共振ピークが３倍拡大した。
【００２０】図３は、均一な加熱の場合重合体によって
再被覆された回折格子の伝送スペクトル（曲線１）と、
回折格子の長さに沿って温度勾配が適用される時の２つ
の異なった不均一加熱の場合の伝送スペクトルの変化
（曲線２、３）とを示すグラフである。
再被覆された回折格子の伝送スペクトル（曲線１）と、
回折格子の長さに沿って温度勾配が適用される時の２つ
の異なった不均一加熱の場合の伝送スペクトルの変化
（曲線２、３）とを示すグラフである。
【００２１】図４は、デバイスの代替実施形態を概略的
に示すが、そこでは温度感知材料１６が縦に延びる穴４
０Ａおよび４０Ｂの外側クラッディング１５の中に配置
される。ファイバの通常の寸法は４マイクロメートル径
のコア（Δｎ＝０．０３）が外径１００マイクロメート
ルのシリカ・クラッディングによって取り巻かれたもの
である。穴４０Ａおよび４０Ｂは、コアから２５マイク
ロメートルの位置に中心のある１５マイクロメートルの
穴である。
に示すが、そこでは温度感知材料１６が縦に延びる穴４
０Ａおよび４０Ｂの外側クラッディング１５の中に配置
される。ファイバの通常の寸法は４マイクロメートル径
のコア（Δｎ＝０．０３）が外径１００マイクロメート
ルのシリカ・クラッディングによって取り巻かれたもの
である。穴４０Ａおよび４０Ｂは、コアから２５マイク
ロメートルの位置に中心のある１５マイクロメートルの
穴である。
【００２２】温度感知材料は、図１と共に説明された重
合体の１つであり、加熱素子も同様である。
合体の１つであり、加熱素子も同様である。
【００２３】図５は、クラッディングの感度を強化し。
スペクトル整形デバイスとして動作する少なくとも１つ
のファイバ回折格子デバイス９を利用する動的利得平坦
化光ファイバ増幅器５０を示す。光増幅器は、入力アイ
ソレータ５１、第１の長さの希土類ドーピング・ファイ
バ５２（例えば、エルビウム・ドーピング・ファイ
バ）、第１の長さの希土類ファイバの光ポンピングを行
う光ポンプ５３、第２の長さの希土類ドーピング・ファ
イバ５４、第２の長さの希土類ファイバの光ポンピング
を行う第２ポンプ５５、出力アイソレータ５６、および
クラッディング感度を強化した少なくとも１つのファイ
バ回折格子デバイス９からなる。
スペクトル整形デバイスとして動作する少なくとも１つ
のファイバ回折格子デバイス９を利用する動的利得平坦
化光ファイバ増幅器５０を示す。光増幅器は、入力アイ
ソレータ５１、第１の長さの希土類ドーピング・ファイ
バ５２（例えば、エルビウム・ドーピング・ファイ
バ）、第１の長さの希土類ファイバの光ポンピングを行
う光ポンプ５３、第２の長さの希土類ドーピング・ファ
イバ５４、第２の長さの希土類ファイバの光ポンピング
を行う第２ポンプ５５、出力アイソレータ５６、および
クラッディング感度を強化した少なくとも１つのファイ
バ回折格子デバイス９からなる。
【００２４】図６は、図５に示されるような利得平坦化
光増幅器５０による光ファイバ通信システム６０を示
す。システムは、多重波長送信機６１、ある長さの光フ
ァイバ６２、本発明のデバイス９を使用する利得平坦化
光増幅器５０および、多重波長光受信機６３を備える。
光増幅器５０による光ファイバ通信システム６０を示
す。システムは、多重波長送信機６１、ある長さの光フ
ァイバ６２、本発明のデバイス９を使用する利得平坦化
光増幅器５０および、多重波長光受信機６３を備える。
【００２５】フィルタの特性を動的に調整する能力は、
特にＤＷＤＭ光ファイバ・システムでは重要であるが、
それは増幅器のスペクトル利得が（エルビウム・ドーピ
ング増幅器と同様）存在するチャネルの数またはチャネ
ルの電力レベルによって変化することがあるからであ
る。フィルタを調整することで、利得の平坦さは変化す
る動作条件を通じて維持される。
特にＤＷＤＭ光ファイバ・システムでは重要であるが、
それは増幅器のスペクトル利得が（エルビウム・ドーピ
ング増幅器と同様）存在するチャネルの数またはチャネ
ルの電力レベルによって変化することがあるからであ
る。フィルタを調整することで、利得の平坦さは変化す
る動作条件を通じて維持される。
【００２６】上記で説明された実施形態は、本発明の原
理の用途を示す多くの可能な特定実施形態の中の少数の
ものだけを例示したに過ぎないことを理解されたい。非
常に多くの多様な他の装置が、本発明の精神および範囲
から逸脱することなく当業技術分野に熟練した者によっ
て製造することができることを理解されたい。
理の用途を示す多くの可能な特定実施形態の中の少数の
ものだけを例示したに過ぎないことを理解されたい。非
常に多くの多様な他の装置が、本発明の精神および範囲
から逸脱することなく当業技術分野に熟練した者によっ
て製造することができることを理解されたい。
【図１】再構成可能な回折格子を製造する際必要とされ
るステップのブロック図である。
るステップのブロック図である。
【図２】本発明による光回折格子デバイスの概略断面図
である。
である。
【図３】図２による通常のデバイスの伝送スペクトルの
グラフを示す図である。
グラフを示す図である。
【図４】本発明による回折格子デバイスの代替実施形態
を概略的に示す図である。
を概略的に示す図である。
【図５】利得平坦化のためにクラッディング感度を強化
した回折格子デバイスを使用する光増幅器を示す図であ
る。
した回折格子デバイスを使用する光増幅器を示す図であ
る。
【図６】図５の増幅器を利用する光通信システムを示す
図である。
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベンジャミン ジョン イーグルトン アメリカ合衆国 07901 ニュージャーシ ィ，サミット，オーブレイ ストリート 17 (72)発明者 ローランド パトリシオ エスピンドラ アメリカ合衆国 07928 ニュージャーシ ィ，カザム，ノース パサイック アヴェ ニュー 37 (72)発明者 アーチュロ ヘイル アメリカ合衆国 10024 ニューヨーク, ニューヨーク，アパートメント 81，ウエ スト エンド アヴェニュー 539
Claims (7)
- 【請求項１】 帯域幅が再構成可能な光ファイバ回折格
子であって、 コアとクラッディングを備えるある長さの光ファイバで
あって、前記ファイバが前記ファイバの光特性の一連の
摂動を備える光回折格子領域を含み、前記クラッディン
グが温度依存性ｄｎ／ｄＴを有する周囲屈折率ｎによっ
て特徴付けられるある長さの光ファイバと、 前記クラッディングの表面上または前記クラッディング
内の、前記クラッディングのものとほぼ等しい周囲屈折
率と、前記クラッディングの温度依存性の１０倍と等し
いかそれを超える強化した温度依存性とを有する温度感
知材料と、 前記回折格子領域に沿って配置された、前記温度感知材
料に結合される１つまたはそれ以上の加熱素子であっ
て、前記加熱素子が前記勾配領域に沿った前記温度感知
材料に温度勾配を発生するよう配置された１つまたはそ
れ以上の加熱素子とを備える再構成可能な光ファイバ回
折格子。 - 【請求項２】 請求項１に記載の再構成可能な回折格子
デバイスにおいて、前記加熱素子が抵抗性材料の螺旋領
域を備える再構成可能な回折格子デバイス。 - 【請求項３】 請求項１に記載の再構成可能な回折格子
デバイスにおいて、前記回折格子領域が長周期回折格子
を備える再構成可能な回折格子デバイス。 - 【請求項４】 請求項１に記載の再構成可能な回折格子
デバイスにおいて、前記加熱素子が１ミリメートルと２
００ナノメートルの間の範囲のエッジからエッジの間隔
だけ離れて配置される再構成可能な回折格子デバイス。 - 【請求項５】 請求項１に記載の再構成可能な回折格子
デバイスにおいて、各加熱素子の最大横寸法が５００マ
イクロメートルと１００ナノメートルの間の範囲内であ
る再構成可能な回折格子デバイス。 - 【請求項６】 希土類ドーピング・ファイバと請求項１
に記載の再構成可能なファイバ回折格子とを備える光増
幅器。 - 【請求項７】 送信機、中継線ファイバ、受信機および
請求項６に記載の１つまたはそれより多くの増幅器を備
える光通信システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/151,794 US6097862A (en) | 1998-09-11 | 1998-09-11 | Optical fiber grating devices with enhanced sensitivity cladding for reconfigurability |
| US09/151794 | 1998-09-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000089046A true JP2000089046A (ja) | 2000-03-31 |
| JP3386417B2 JP3386417B2 (ja) | 2003-03-17 |
Family
ID=22540266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25647099A Expired - Fee Related JP3386417B2 (ja) | 1998-09-11 | 1999-09-10 | 再構成性のためのクラッディング感度を強化した光ファイバ回折格子デバイス |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6097862A (ja) |
| EP (1) | EP0985941B1 (ja) |
| JP (1) | JP3386417B2 (ja) |
| DE (1) | DE69903703T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6275629B1 (en) * | 1998-09-11 | 2001-08-14 | Lucent Technologies Inc. | Optical grating devices with adjustable chirp |
| GB9822477D0 (en) * | 1998-10-16 | 1998-12-09 | Reekie Laurence | A coated optical fibre |
| US6427040B1 (en) * | 1998-10-30 | 2002-07-30 | Lucent Technologies Inc. | Optical waveguide gratings device with adjustable optical space profile |
| US6697541B1 (en) * | 1999-05-17 | 2004-02-24 | Corning Incorporated | Amplitude tunable filter |
| US6832023B1 (en) | 2000-05-19 | 2004-12-14 | Georgia Tech Research Corporation | Optical fiber gratings with azimuthal refractive index perturbation, method of fabrication, and devices for tuning, attenuating, switching, and modulating optical signals |
| DE60127222T2 (de) | 2000-10-24 | 2007-07-05 | Dymo | Etikettendrucker |
| TW536640B (en) * | 2001-04-13 | 2003-06-11 | Furukawa Electric Co Ltd | Coated optical fiber |
| US6643429B2 (en) * | 2001-06-07 | 2003-11-04 | Nortel Networks Limited | Dispersion compensation apparatus and method utilising sampled Bragg gratings |
| AU2002322549A1 (en) * | 2001-07-20 | 2003-03-03 | Nufern | Optical fiber grating having high temperature insensitivity |
| US6941044B2 (en) * | 2001-07-25 | 2005-09-06 | Teraxion Inc. | Tunable optical structure for the compensation of chromatic dispersion in a light signal |
| US6879755B2 (en) * | 2001-07-25 | 2005-04-12 | Teraxion Inc. | Optical structure for the compensation of chromatic dispersion and dispersion slope in a light signal |
| FR2828289B1 (fr) * | 2001-08-06 | 2004-01-30 | Cit Alcatel | Compensateur de dispersion large bande accordable |
| US20030068130A1 (en) * | 2001-10-09 | 2003-04-10 | Photon-X, Inc. | Dynamic gain-equalizing filter based on polymer optical waveguide gratings |
| US6753118B2 (en) * | 2002-03-27 | 2004-06-22 | Fitel Usa Corp. | Optical grating fabrication process |
| US6904214B2 (en) * | 2002-05-14 | 2005-06-07 | Nufern | Method of providing an optical fiber having a minimum temperature sensitivity at a selected temperature |
| KR100472712B1 (ko) * | 2002-10-30 | 2005-03-11 | 한국과학기술연구원 | 광섬유 격자, 그 격자의 유효굴절률 제어방법 및 이를이용한 광섬유 소자 |
| US6950578B1 (en) | 2004-05-28 | 2005-09-27 | Fitel Usa Corp. | Highly index-sensitive optical devices including long period fiber gratings |
| US8055135B2 (en) * | 2006-06-29 | 2011-11-08 | Osaka University | Dispersion compensator, and dispersion compensating method |
| FR2903773B1 (fr) * | 2006-07-13 | 2009-05-08 | Bidim Geosynthetics Soc Par Ac | Dispositif, systeme et procede de detection et de localisation de dysfonctionnement dans un ouvrage hydraulique, ainsi qu'un ouvrage hydraulique equipe de ce dispositif. |
| JP2012156285A (ja) * | 2011-01-26 | 2012-08-16 | Fujitsu Ltd | 光増幅装置 |
| CN106525087B (zh) * | 2015-09-11 | 2019-03-22 | 中国电力科学研究院 | 一种用于梳状光谱微小变化的高灵敏度快速解调系统 |
| CN112666352B (zh) * | 2020-12-17 | 2024-05-07 | 山东省科学院生物研究所 | 一种聚甲基丙烯酸lpfg检测ota的方法 |
| CN112711090B (zh) * | 2020-12-17 | 2022-07-15 | 山东省科学院生物研究所 | 一种聚甲基丙烯酸调控lpfg灵敏度的方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4729641A (en) * | 1983-06-10 | 1988-03-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Functional optical element having a non-flat planar interface with variable-index medium |
| US5007705A (en) * | 1989-12-26 | 1991-04-16 | United Technologies Corporation | Variable optical fiber Bragg filter arrangement |
| JPH10170736A (ja) * | 1996-12-12 | 1998-06-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 長周期ファイバグレーティングならびに損失波長制御方法および損失波長制御装置 |
| JPH10221658A (ja) * | 1997-02-04 | 1998-08-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 波長可変ファイバグレーティングフィルタ |
| US5987200A (en) * | 1997-10-27 | 1999-11-16 | Lucent Technologies Inc. | Device for tuning wavelength response of an optical fiber grating |
-
1998
- 1998-09-11 US US09/151,794 patent/US6097862A/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-08-31 EP EP99306905A patent/EP0985941B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-08-31 DE DE69903703T patent/DE69903703T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-10 JP JP25647099A patent/JP3386417B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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|---|---|
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| US6097862A (en) | 2000-08-01 |
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| JP3386417B2 (ja) | 2003-03-17 |
| EP0985941A2 (en) | 2000-03-15 |
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