JP2000111748A - 光ファイバ回折格子を有する光学装置 - Google Patents
光ファイバ回折格子を有する光学装置Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 回折格子でのブラッグ波長に影響を及ぼすこ
となく、回折格子が形成された光ファイバ部分を保護す
ることができる一方、放射光の再結合が発生する可能性
を小さくできる光ファイバ回折格子を有する光学装置を
提供する。 【解決手段】 被覆層が除去されてクラッド部が露出し
ている露出部分１２に対して、光ファイバ１０の光軸方
向に沿って光ファイバ１０のコア部の屈折率が変化する
回折格子部１３が形成され、露出部分１２の両端部にお
いて接着剤１５により負の熱膨張係数を有する基板１１
に固定されている一方、クラッド部が露出している露出
部分１２には保護層１４が設けられており、保護層１４
は、クラッド部より高いもしくは同等の屈折率を有し、
光学的に透明で、かつ接着剤１５より弾性係数の小さい
材料にて、１次被覆層の層厚さより厚い層厚さを有して
形成されている。
となく、回折格子が形成された光ファイバ部分を保護す
ることができる一方、放射光の再結合が発生する可能性
を小さくできる光ファイバ回折格子を有する光学装置を
提供する。 【解決手段】 被覆層が除去されてクラッド部が露出し
ている露出部分１２に対して、光ファイバ１０の光軸方
向に沿って光ファイバ１０のコア部の屈折率が変化する
回折格子部１３が形成され、露出部分１２の両端部にお
いて接着剤１５により負の熱膨張係数を有する基板１１
に固定されている一方、クラッド部が露出している露出
部分１２には保護層１４が設けられており、保護層１４
は、クラッド部より高いもしくは同等の屈折率を有し、
光学的に透明で、かつ接着剤１５より弾性係数の小さい
材料にて、１次被覆層の層厚さより厚い層厚さを有して
形成されている。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバのコア
部の屈折率を光軸に沿って周期的に変化させた回折格子
が形成されている光ファイバ回折格子を有する光学装置
に関するものである。
部の屈折率を光軸に沿って周期的に変化させた回折格子
が形成されている光ファイバ回折格子を有する光学装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ回折格子は、入射光に対して
特定の反射波長の光を出射することができるため、波長
の異なる光信号を１本の光ファイバを介して多重伝送す
る分割多重伝送波長分割多重伝送方式の光通信システム
等における重要な光部品として注目されている。
特定の反射波長の光を出射することができるため、波長
の異なる光信号を１本の光ファイバを介して多重伝送す
る分割多重伝送波長分割多重伝送方式の光通信システム
等における重要な光部品として注目されている。
【０００３】光ファイバ回折格子では、一般に、石英系
光ファイバのコア部（または、コア部及びクラッド部の
双方）にはゲルマニウム元素が所定割合添加されてお
り、クラッド部の周囲に設けられ樹脂からなる被覆層を
軸方向の所定長さにわたって除去し、クラッド部を露出
させた状態で紫外線を照射することにより、露出したク
ラッド部の内側に位置するコア部の光軸方向に沿った所
定領域に回折格子を形成している。
光ファイバのコア部（または、コア部及びクラッド部の
双方）にはゲルマニウム元素が所定割合添加されてお
り、クラッド部の周囲に設けられ樹脂からなる被覆層を
軸方向の所定長さにわたって除去し、クラッド部を露出
させた状態で紫外線を照射することにより、露出したク
ラッド部の内側に位置するコア部の光軸方向に沿った所
定領域に回折格子を形成している。
【０００４】このように構成した光ファイバ回折格子
は、使用温度範囲では光ファイバが正の熱膨張係数を有
しているため、周囲温度が変化すると、光ファイバが伸
縮して、光ファイバに応力が印可されることになる。し
たがって、光弾性効果により、光ファイバの屈折率が変
化するため、回折格子によるブラッグ波長が変化するこ
とになる。
は、使用温度範囲では光ファイバが正の熱膨張係数を有
しているため、周囲温度が変化すると、光ファイバが伸
縮して、光ファイバに応力が印可されることになる。し
たがって、光弾性効果により、光ファイバの屈折率が変
化するため、回折格子によるブラッグ波長が変化するこ
とになる。
【０００５】上述した光ファイバ回折格子における温度
変化に対する反射波長の不安定性に関する問題を解決す
るため、回折格子が形成された光ファイバを負の熱膨張
係数を有する基板に固定することで、ブラッグ波長がほ
ぼ温度に依存しなくなるようにした構造のものが提案さ
れている。（特開平１０−９６８２７号公報参照）
変化に対する反射波長の不安定性に関する問題を解決す
るため、回折格子が形成された光ファイバを負の熱膨張
係数を有する基板に固定することで、ブラッグ波長がほ
ぼ温度に依存しなくなるようにした構造のものが提案さ
れている。（特開平１０−９６８２７号公報参照）
【０００６】上述した先行技術に記載の構造は、回折格
子が形成された光ファイバ部分を基板から浮かした状態
で、回折格子が形成された光ファイバ部分の両側の光フ
ァイバ部分を負の熱膨張係数を有する基板に接着剤によ
り固定している。また、回折格子が形成された光ファイ
バを負の熱膨張係数を有する基板とカバーとの間に配設
した状態で、基板とカバーとの間に基板とカバーの全長
にわたって接着剤を充填して、光ファイバを固定する構
造も提案されている。
子が形成された光ファイバ部分を基板から浮かした状態
で、回折格子が形成された光ファイバ部分の両側の光フ
ァイバ部分を負の熱膨張係数を有する基板に接着剤によ
り固定している。また、回折格子が形成された光ファイ
バを負の熱膨張係数を有する基板とカバーとの間に配設
した状態で、基板とカバーとの間に基板とカバーの全長
にわたって接着剤を充填して、光ファイバを固定する構
造も提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した回折
格子が形成された光ファイバ部分を基板から浮かした状
態で光ファイバを基板に固定する構造では、回折格子を
形成するために被覆層が除去されているために、回折格
子が形成された光ファイバ部分を保護するために、この
部分を被覆する保護層を設ける必要がある。また、上述
した接着剤を充填して光ファイバを固定する構造では、
光ファイバの保護という観点では問題がないものの、接
着剤を均一に充填させて接着剤を硬化させることが難し
く、気泡等により巣が形成されると基板の伸縮により生
じる応力の分布が不均一になることから、回折格子に伝
わる応力が不均一となり、ブラッグ波長が変化してしま
うおそれがある。
格子が形成された光ファイバ部分を基板から浮かした状
態で光ファイバを基板に固定する構造では、回折格子を
形成するために被覆層が除去されているために、回折格
子が形成された光ファイバ部分を保護するために、この
部分を被覆する保護層を設ける必要がある。また、上述
した接着剤を充填して光ファイバを固定する構造では、
光ファイバの保護という観点では問題がないものの、接
着剤を均一に充填させて接着剤を硬化させることが難し
く、気泡等により巣が形成されると基板の伸縮により生
じる応力の分布が不均一になることから、回折格子に伝
わる応力が不均一となり、ブラッグ波長が変化してしま
うおそれがある。
【０００８】したがって、光ファイバを基板に固定する
には、回折格子でのブラッグ波長に悪影響を及ぼすこと
なく、回折格子が形成された光ファイバ部分を保護でき
る構造を実現する必要がある。
には、回折格子でのブラッグ波長に悪影響を及ぼすこと
なく、回折格子が形成された光ファイバ部分を保護でき
る構造を実現する必要がある。
【０００９】ところで、発明者の調査研究の結果、光フ
ァイバ回折格子では以下のような問題があることが分か
った。図８に示す光ファイバ回折格子は、光ファイバ１
１０のコア部１１１に回折格子が光軸方向に対して垂直
に形成されたものである。この場合には、この光ファイ
バを導波してきた導波光Ａ１１が回折格子を透過すべき
波長のものであるときには、その導波光の殆どは導波光
Ａ１２として回折格子形成領域１１２を透過するが、回
折格子形成領域１１２において屈折率変化に伴いモード
フィールド径が変化するため、一部は、放射光Ａ１３と
してクラッド部１１３へ放射される。この放射光Ａ１３
は、クラッド部１１３とその外側の層（空気層または被
覆層）との界面で反射した後、再び導波光になり、導波
光Ａ１２等と再結合してしまう可能性がある。
ァイバ回折格子では以下のような問題があることが分か
った。図８に示す光ファイバ回折格子は、光ファイバ１
１０のコア部１１１に回折格子が光軸方向に対して垂直
に形成されたものである。この場合には、この光ファイ
バを導波してきた導波光Ａ１１が回折格子を透過すべき
波長のものであるときには、その導波光の殆どは導波光
Ａ１２として回折格子形成領域１１２を透過するが、回
折格子形成領域１１２において屈折率変化に伴いモード
フィールド径が変化するため、一部は、放射光Ａ１３と
してクラッド部１１３へ放射される。この放射光Ａ１３
は、クラッド部１１３とその外側の層（空気層または被
覆層）との界面で反射した後、再び導波光になり、導波
光Ａ１２等と再結合してしまう可能性がある。
【００１０】回折格子形成領域１１２から出力される導
波光Ａ１４は、放射光Ａ１３から再び導波光になったも
のと透過した導波光Ａ１２の和になる。このとき両者が
逆位相である場合には、出力される導波光Ａ１４は、透
過した導波光Ａ１２より強度が小さくなる。入力した導
波光Ａ１１は、この光ファイバ回折格子を透過すべき波
長であるにも拘わらず、この光ファイバ回折格子により
透過ロスを受けて導波光Ａ１４として出力されることに
なる。
波光Ａ１４は、放射光Ａ１３から再び導波光になったも
のと透過した導波光Ａ１２の和になる。このとき両者が
逆位相である場合には、出力される導波光Ａ１４は、透
過した導波光Ａ１２より強度が小さくなる。入力した導
波光Ａ１１は、この光ファイバ回折格子を透過すべき波
長であるにも拘わらず、この光ファイバ回折格子により
透過ロスを受けて導波光Ａ１４として出力されることに
なる。
【００１１】したがって、回折格子が形成された光ファ
イバ部分を保護する層を設けるときには、回折格子から
クラッド部へ放射される放射光がクラッド部と保護する
層との界面、あるいは保護する層とその外側の層との界
面で反射した後コア部にて再結合する可能性を極力小さ
くすることが必要となってくる。
イバ部分を保護する層を設けるときには、回折格子から
クラッド部へ放射される放射光がクラッド部と保護する
層との界面、あるいは保護する層とその外側の層との界
面で反射した後コア部にて再結合する可能性を極力小さ
くすることが必要となってくる。
【００１２】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、回折格子でのブラッグ波長に悪影響を及ぼすことな
く、回折格子が形成された光ファイバ部分を保護するこ
とができる一方、放射光の再結合が発生する可能性を小
さくできる光ファイバ回折格子を有する光学装置を提供
することを目的とする。
で、回折格子でのブラッグ波長に悪影響を及ぼすことな
く、回折格子が形成された光ファイバ部分を保護するこ
とができる一方、放射光の再結合が発生する可能性を小
さくできる光ファイバ回折格子を有する光学装置を提供
することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、光を導波させる主要部であるコア部と、コア部の周
囲に設けられコア部の屈折率より小さい屈折率を有する
クラッド部と、クラッド部の周囲に設けられ樹脂からな
る被覆層とを有する一方、軸方向の所定長さにわたっ
て、少なくともクラッド部の内側に位置するコア部の光
軸方向に沿った所定領域に回折格子が形成された光ファ
イバと、光ファイバの使用温度範囲で負の熱膨張係数を
有する基板とを有する一方、光ファイバは、回折格子が
形成された光ファイバ部分の両側部で基板に固定される
とともに、回折格子が形成された光ファイバ部分の周囲
に設けられ、クラッド部より高いもしくは同等の屈折率
を有する保護層を有することを特徴としている。
は、光を導波させる主要部であるコア部と、コア部の周
囲に設けられコア部の屈折率より小さい屈折率を有する
クラッド部と、クラッド部の周囲に設けられ樹脂からな
る被覆層とを有する一方、軸方向の所定長さにわたっ
て、少なくともクラッド部の内側に位置するコア部の光
軸方向に沿った所定領域に回折格子が形成された光ファ
イバと、光ファイバの使用温度範囲で負の熱膨張係数を
有する基板とを有する一方、光ファイバは、回折格子が
形成された光ファイバ部分の両側部で基板に固定される
とともに、回折格子が形成された光ファイバ部分の周囲
に設けられ、クラッド部より高いもしくは同等の屈折率
を有する保護層を有することを特徴としている。
【００１４】請求項１にかかる上記光ファイバ回折格子
を有する光学装置によれば、回折格子が形成された光フ
ァイバ部分の周囲に設けられた保護層を有していること
から、回折格子が形成された光ファイバ部分を保護する
ことが可能となる。また、保護層を形成する材料をクラ
ッド部より高いもしくは同等の屈折率を有していること
から、放射光の反射面をクラッド部と保護層との界面で
はなく、保護層とその外側の層との界面に移し、反射面
を回折格子から離すことができるため、たとえ、放射光
が反射面で反射したとしても、反射した放射光がコア部
の導波光と再結合する可能性を小さくすることが可能と
なる。
を有する光学装置によれば、回折格子が形成された光フ
ァイバ部分の周囲に設けられた保護層を有していること
から、回折格子が形成された光ファイバ部分を保護する
ことが可能となる。また、保護層を形成する材料をクラ
ッド部より高いもしくは同等の屈折率を有していること
から、放射光の反射面をクラッド部と保護層との界面で
はなく、保護層とその外側の層との界面に移し、反射面
を回折格子から離すことができるため、たとえ、放射光
が反射面で反射したとしても、反射した放射光がコア部
の導波光と再結合する可能性を小さくすることが可能と
なる。
【００１５】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、保護層は、 ｅｘｐ（−２ａｔ）＜１／２ ｔ：保護層の厚さ ａ：保護層に用いられる材料の光吸収係数 α（Ｒ）・Ｅ（Ｒ）＜α（Ｂ）・Ｅ（Ｂ）／１０ Ｅ（Ｒ）：保護層のヤング係数 Ｅ（Ｂ）：基板のヤング係数 α（Ｒ）：温度補償系の中での保護層の体積分率 α（Ｂ）：温度補償系の中での基板の体積分率 を満たすように形成されていることを特徴としている。
この場合には、放射光の再結合の可能性を確実に小さく
することが可能となる。
の発明において、保護層は、 ｅｘｐ（−２ａｔ）＜１／２ ｔ：保護層の厚さ ａ：保護層に用いられる材料の光吸収係数 α（Ｒ）・Ｅ（Ｒ）＜α（Ｂ）・Ｅ（Ｂ）／１０ Ｅ（Ｒ）：保護層のヤング係数 Ｅ（Ｂ）：基板のヤング係数 α（Ｒ）：温度補償系の中での保護層の体積分率 α（Ｂ）：温度補償系の中での基板の体積分率 を満たすように形成されていることを特徴としている。
この場合には、放射光の再結合の可能性を確実に小さく
することが可能となる。
【００１６】請求項３に記載の発明は、請求項１乃至２
に記載の発明において、保護層を形成する材料が、回折
格子が形成された光ファイバ部分の振動を抑制し得る緩
衝機能を有しており、回折格子が形成された光ファイバ
部分を保護層により基板に固定したことを特徴としてい
る。この場合には、輸送あるいは保管の際に生じる振動
や衝撃等を保護層により緩衝して、回折格子が形成され
た光ファイバ部分が破損するのを防ぐことができ、基板
に固定されている光ファイバ回折格子を保護することが
可能となる。
に記載の発明において、保護層を形成する材料が、回折
格子が形成された光ファイバ部分の振動を抑制し得る緩
衝機能を有しており、回折格子が形成された光ファイバ
部分を保護層により基板に固定したことを特徴としてい
る。この場合には、輸送あるいは保管の際に生じる振動
や衝撃等を保護層により緩衝して、回折格子が形成され
た光ファイバ部分が破損するのを防ぐことができ、基板
に固定されている光ファイバ回折格子を保護することが
可能となる。
【００１７】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の発明において、基板に固定される回折格子が形成され
た光ファイバ部分の両側部間にわたり、回折格子が形成
された光ファイバ部分を保護層により基板に固定したこ
とを特徴としている。この場合には、基板に固定される
回折格子が形成された光ファイバ部分の両側部間にわた
って、保護層を形成していることから、光ファイバ回折
格子のより確実な保護が可能となる。
の発明において、基板に固定される回折格子が形成され
た光ファイバ部分の両側部間にわたり、回折格子が形成
された光ファイバ部分を保護層により基板に固定したこ
とを特徴としている。この場合には、基板に固定される
回折格子が形成された光ファイバ部分の両側部間にわた
って、保護層を形成していることから、光ファイバ回折
格子のより確実な保護が可能となる。
【００１８】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４
に記載の発明において、基板に凸部を設け、回折格子が
形成された光ファイバ部分の側部を凸部に接触させた状
態で固定したことを特徴としている。この場合には、基
板と光ファイバの間の接着剤層を極めて薄くすることが
できるので、基板の熱変位が効率的に回折格子に伝える
ことが可能となり、温度変化に対するブラッグ波長の安
定性をより確保することが可能となる。
に記載の発明において、基板に凸部を設け、回折格子が
形成された光ファイバ部分の側部を凸部に接触させた状
態で固定したことを特徴としている。この場合には、基
板と光ファイバの間の接着剤層を極めて薄くすることが
できるので、基板の熱変位が効率的に回折格子に伝える
ことが可能となり、温度変化に対するブラッグ波長の安
定性をより確保することが可能となる。
【００１９】請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５
に記載の発明において、基板は、ＬｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−
ＳｉＯ2系結晶化ガラスに正の熱膨張係数を有する結晶
相を少なくとも一つ以上添加したものであって、（−８
３〜−９４）Ｅ-7／Ｋの熱膨張係数を有することを特徴
としている。この場合には、光ファイバの使用温度範囲
にわたって、温度変化に対するブラッグ波長の安定性を
確保することが可能となる。
に記載の発明において、基板は、ＬｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−
ＳｉＯ2系結晶化ガラスに正の熱膨張係数を有する結晶
相を少なくとも一つ以上添加したものであって、（−８
３〜−９４）Ｅ-7／Ｋの熱膨張係数を有することを特徴
としている。この場合には、光ファイバの使用温度範囲
にわたって、温度変化に対するブラッグ波長の安定性を
確保することが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。なお、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。
いて説明する。なお、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。
【００２１】図１乃至図４は本発明の第１乃至第３の実
施形態にかかる光ファイバ回折格子を有する光学装置を
示している。
施形態にかかる光ファイバ回折格子を有する光学装置を
示している。
【００２２】図１において、負の熱膨張係数を有する基
板１０に光ファイバ１１が固定されている。光ファイバ
１１には、クラッド部の周囲に設けられた被覆層が所定
長さにわたって除去されてクラッド部が露出している露
出部分１２に対して、波長をモニターしながら張力が調
整され、光ファイバ１１の光軸方向に沿って光ファイバ
１１のコア部の屈折率が変化する回折格子部１３が所定
領域形成されている。クラッド部が露出している露出部
分１２には保護層１４が設けられている。
板１０に光ファイバ１１が固定されている。光ファイバ
１１には、クラッド部の周囲に設けられた被覆層が所定
長さにわたって除去されてクラッド部が露出している露
出部分１２に対して、波長をモニターしながら張力が調
整され、光ファイバ１１の光軸方向に沿って光ファイバ
１１のコア部の屈折率が変化する回折格子部１３が所定
領域形成されている。クラッド部が露出している露出部
分１２には保護層１４が設けられている。
【００２３】回折格子部１３は、ゲルマニウム元素が所
定割合添加された石英系光ファイバのコア部に対して紫
外線を照射することにより形成するが、紫外線の照射
は、公知のホログラフィック法や位相格子法等によって
行われる。基板１０は、ＬｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系
結晶化ガラスにＢａＯを添加したものであって、（−８
３〜−９４）Ｅ-7／Ｋの熱膨張係数を有するものを使用
している。なお、ＢａＯを添加しているのは、基板１０
の熱膨張係数を調整するためである。
定割合添加された石英系光ファイバのコア部に対して紫
外線を照射することにより形成するが、紫外線の照射
は、公知のホログラフィック法や位相格子法等によって
行われる。基板１０は、ＬｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系
結晶化ガラスにＢａＯを添加したものであって、（−８
３〜−９４）Ｅ-7／Ｋの熱膨張係数を有するものを使用
している。なお、ＢａＯを添加しているのは、基板１０
の熱膨張係数を調整するためである。
【００２４】光ファイバ１１は、基板１０から所定高さ
を有し、回折格子部１３の中心波長をモニターしながら
回折格子部１３に所定の張力が与えられた状態で、露出
部分１２の両端部において接着剤１５により基板１０に
固定されている。光ファイバ１１を固定する際、基板１
０と光ファイバ１１の回折格子部１３は所定の温度に加
熱される。このようにして光ファイバ１１を取り付ける
ことにより、光ファイバ１１の使用温度範囲において、
基板１０の熱変位が光ファイバ１１に適切に伝えられる
とこになり、回折格子部１３での温度変化に対するブラ
ッグ波長の安定性を保つことが可能となる。
を有し、回折格子部１３の中心波長をモニターしながら
回折格子部１３に所定の張力が与えられた状態で、露出
部分１２の両端部において接着剤１５により基板１０に
固定されている。光ファイバ１１を固定する際、基板１
０と光ファイバ１１の回折格子部１３は所定の温度に加
熱される。このようにして光ファイバ１１を取り付ける
ことにより、光ファイバ１１の使用温度範囲において、
基板１０の熱変位が光ファイバ１１に適切に伝えられる
とこになり、回折格子部１３での温度変化に対するブラ
ッグ波長の安定性を保つことが可能となる。
【００２５】基板１０の熱変位を回折格子部１３に伝え
るためには、露出部分１２を基板１０に固定しておけば
よいが、本実施例では、被覆層を有する光ファイバ部分
も同時に接着剤１５により固定している。これにより、
光ファイバ１１の破断を防止している。接着剤１５は、
屈折率が１．４６のペルヒドロポリシラザンを主成分と
するものを使用しており、このペルヒドロポリシラザン
は引張弾性係数約２００kg／mm2（フィルム状に形成し
て測定）であり、高い弾性係数を有している。
るためには、露出部分１２を基板１０に固定しておけば
よいが、本実施例では、被覆層を有する光ファイバ部分
も同時に接着剤１５により固定している。これにより、
光ファイバ１１の破断を防止している。接着剤１５は、
屈折率が１．４６のペルヒドロポリシラザンを主成分と
するものを使用しており、このペルヒドロポリシラザン
は引張弾性係数約２００kg／mm2（フィルム状に形成し
て測定）であり、高い弾性係数を有している。
【００２６】図２は、図１に示した第１の実施形態にか
かる光ファイバ回折格子を有する光学装置の光ファイバ
１１の断面図である。この図は、光ファイバ１１の光軸
を含む面で切断したときの断面図を示している。
かる光ファイバ回折格子を有する光学装置の光ファイバ
１１の断面図である。この図は、光ファイバ１１の光軸
を含む面で切断したときの断面図を示している。
【００２７】光ファイバ１１は、光を導波させる主要部
であるコア部１６と、コア部１６の周囲に設けられコア
部１６の屈折率より小さい屈折率を有するクラッド部１
７と、クラッド部１７の周囲に設けられ樹脂からなる被
覆層１８とを有している。被覆層１８は、クラッド部１
７の周囲に接して設けられる１次被覆層１８ａと、１次
被覆層１８ａの周囲に接して設けられた２次被覆層１８
ｂとで構成されている。
であるコア部１６と、コア部１６の周囲に設けられコア
部１６の屈折率より小さい屈折率を有するクラッド部１
７と、クラッド部１７の周囲に設けられ樹脂からなる被
覆層１８とを有している。被覆層１８は、クラッド部１
７の周囲に接して設けられる１次被覆層１８ａと、１次
被覆層１８ａの周囲に接して設けられた２次被覆層１８
ｂとで構成されている。
【００２８】通常、コア部１６、クラッド部１７、１次
被覆層１８ａ、２次被覆層１８ｂは、以下のように形成
されている。コア部１６は、屈折率１．４６３で、外径
８μｍに形成されている。クラッド部１７は、屈折率
１．４５８で、外径１２５μｍに形成されている。１次
被覆層１８ａは、屈折率１．４９７、ヤング係数０．１
２kg／mm2のシリコーンゴムによって、２７．５μｍの
層厚さを有して形成されている。２次被覆層１８ｂは、
屈折率１．５１０、ヤング係数８０．００kg／mm2のナ
イロン系樹脂によって、３０μｍの層厚さを有して形成
されている。
被覆層１８ａ、２次被覆層１８ｂは、以下のように形成
されている。コア部１６は、屈折率１．４６３で、外径
８μｍに形成されている。クラッド部１７は、屈折率
１．４５８で、外径１２５μｍに形成されている。１次
被覆層１８ａは、屈折率１．４９７、ヤング係数０．１
２kg／mm2のシリコーンゴムによって、２７．５μｍの
層厚さを有して形成されている。２次被覆層１８ｂは、
屈折率１．５１０、ヤング係数８０．００kg／mm2のナ
イロン系樹脂によって、３０μｍの層厚さを有して形成
されている。
【００２９】回折格子部１３のブラッグ波長は１５００
ｎｍとし、回折格子部１３の光ファイバ１１の光軸方向
の幅は１０ｎｍとしているが、これらに限られるもので
はない。
ｎｍとし、回折格子部１３の光ファイバ１１の光軸方向
の幅は１０ｎｍとしているが、これらに限られるもので
はない。
【００３０】回折格子部１３が形成されたコア部１６の
外側に位置するクラッド部１７の周囲に接して、保護層
１４が設けられている。保護層１４は、クラッド部１７
より高いもしくは同等の屈折率を有し、光学的に透明
で、かつ接着剤１５より弾性係数の小さい材料にて形成
されている。また、保護層１４は、１次被覆層１８ａの
層厚さ（ｓ）より厚い層厚さ（ｔ）を有して形成されて
いる。保護層１４の厚さは、具体的には５２．５〜８
２．５μｍとされている。ここで、光学的に透明とは、
均質性が高く、使用する光の波長域において実質的に吸
収、散乱が起こることなく透過率の極めてよい状態のこ
とをいう。
外側に位置するクラッド部１７の周囲に接して、保護層
１４が設けられている。保護層１４は、クラッド部１７
より高いもしくは同等の屈折率を有し、光学的に透明
で、かつ接着剤１５より弾性係数の小さい材料にて形成
されている。また、保護層１４は、１次被覆層１８ａの
層厚さ（ｓ）より厚い層厚さ（ｔ）を有して形成されて
いる。保護層１４の厚さは、具体的には５２．５〜８
２．５μｍとされている。ここで、光学的に透明とは、
均質性が高く、使用する光の波長域において実質的に吸
収、散乱が起こることなく透過率の極めてよい状態のこ
とをいう。
【００３１】保護層１４を形成する材料は屈折率１．４
６８とされて、クラッド部１７と同等の屈折率を有して
いる。また、ヤング係数５０．００kg／mm2とされて、
接着剤１５より低い弾性係数を有している。
６８とされて、クラッド部１７と同等の屈折率を有して
いる。また、ヤング係数５０．００kg／mm2とされて、
接着剤１５より低い弾性係数を有している。
【００３２】第１の実施形態にかかる光ファイバ回折格
子を有する光学装置によれば、回折格子部１３が形成さ
れたコア部１６の外側に位置するクラッド部１７の周囲
に接して保護層１４を設けたことにより、被覆層１８が
除去されている露出部分１２及び回折格子部１３を保護
することが可能となる。
子を有する光学装置によれば、回折格子部１３が形成さ
れたコア部１６の外側に位置するクラッド部１７の周囲
に接して保護層１４を設けたことにより、被覆層１８が
除去されている露出部分１２及び回折格子部１３を保護
することが可能となる。
【００３３】また、保護層１４を形成する材料を、光フ
ァイバ１１を基板１０に固定する接着剤１５より弾性係
数の小さい材料としていることから、基板１０の熱変位
が回折格子部１３に伝わる際に阻害することがなく、回
折格子部１３でのブラッグ波長に悪影響を及ぼすことが
なくなる。
ァイバ１１を基板１０に固定する接着剤１５より弾性係
数の小さい材料としていることから、基板１０の熱変位
が回折格子部１３に伝わる際に阻害することがなく、回
折格子部１３でのブラッグ波長に悪影響を及ぼすことが
なくなる。
【００３４】更に、保護層１４を形成する材料をクラッ
ド部１７より高いもしくは同等の屈折率を有し、光学的
に透明である材料とする一方、保護層１４を１次被覆層
１８ａより厚く形成していることから、放射光の反射面
をクラッド部１７と保護層１４との界面ではなく、保護
層１４とその外側の層との界面に移し、反射面を回折格
子から離すことができるため、たとえ、放射光が反射面
で反射したとしても、反射した放射光がコア部１６の導
波光と再結合する可能性を小さくすることが可能とな
る。
ド部１７より高いもしくは同等の屈折率を有し、光学的
に透明である材料とする一方、保護層１４を１次被覆層
１８ａより厚く形成していることから、放射光の反射面
をクラッド部１７と保護層１４との界面ではなく、保護
層１４とその外側の層との界面に移し、反射面を回折格
子から離すことができるため、たとえ、放射光が反射面
で反射したとしても、反射した放射光がコア部１６の導
波光と再結合する可能性を小さくすることが可能とな
る。
【００３５】基板１０として、ＬｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−Ｓ
ｉＯ2系結晶化ガラスにＢａＯを添加したものであっ
て、（−８３〜−９４）Ｅ-7／Ｋの熱膨張係数を有する
ものを使用しており、光ファイバ１１の使用温度範囲に
わたって、温度変化に対するブラッグ波長の安定性を確
保することが可能となる。
ｉＯ2系結晶化ガラスにＢａＯを添加したものであっ
て、（−８３〜−９４）Ｅ-7／Ｋの熱膨張係数を有する
ものを使用しており、光ファイバ１１の使用温度範囲に
わたって、温度変化に対するブラッグ波長の安定性を確
保することが可能となる。
【００３６】ところで、保護層１４の厚さの下限値及び
上限値は、以下のとおりに規定できる。下限値は保護層
１４の光学特性で与えられる。回折格子部１３からの放
射光が保護層１４とその外側の層との界面で反射した
後、再び導波光になりコア部１６の導波光と再結合を起
こす可能性を低くするためには、保護層１４とその外側
の層との界面での放射光の反射による戻りを５０％以下
とすることが必要とされるため、保護層１４の厚さｔ
は、 ｅｘｐ（−２ａｔ）＜１／２ …（１） ここで、ａ：保護層１４に用いられる材料の光吸収係数 として規定される。
上限値は、以下のとおりに規定できる。下限値は保護層
１４の光学特性で与えられる。回折格子部１３からの放
射光が保護層１４とその外側の層との界面で反射した
後、再び導波光になりコア部１６の導波光と再結合を起
こす可能性を低くするためには、保護層１４とその外側
の層との界面での放射光の反射による戻りを５０％以下
とすることが必要とされるため、保護層１４の厚さｔ
は、 ｅｘｐ（−２ａｔ）＜１／２ …（１） ここで、ａ：保護層１４に用いられる材料の光吸収係数 として規定される。
【００３７】上限値は保護層１４の力学特性で与えられ
るが、保護層１４の光ファイバの光軸方向での長さとい
った体積に関係する他のファクタと関連されて規定され
ることになる。力学特性は、保護層１４の断面積×ヤン
グ係数、回折格子部１３が形成されている光ファイバ１
１の断面積×ヤング係数、基板１０の断面積×ヤング係
数の３者の関係で決まる。保護層１４と回折格子部１３
が形成されている光ファイバ１１と基板１０からなる温
度補償系全体の巨視的なヤング率Ｅは、温度補償系とし
てひずみが一定（ε）と仮定して、 Ｅ・ε＝α（Ｒ）・Ｅ（Ｒ）・ε＋α（Ｆ）・Ｅ（Ｆ）・ε ＋α（Ｂ）・Ｅ（Ｂ）・ε …（２） ここで、Ｅ（Ｒ）：保護層１４のヤング係数 Ｅ（Ｆ）：回折格子部１３が形成されている光ファイバ
１１のヤング係数 Ｅ（Ｂ）：基板１０のヤング係数 α（Ｒ）：温度補償系の中での保護層１４の体積分率 α（Ｆ）：温度補償系の中での回折格子部１３が形成さ
れている光ファイバ１１の体積分率 α（Ｂ）：温度補償系の中での基板１０の体積分率 で近似できる。
るが、保護層１４の光ファイバの光軸方向での長さとい
った体積に関係する他のファクタと関連されて規定され
ることになる。力学特性は、保護層１４の断面積×ヤン
グ係数、回折格子部１３が形成されている光ファイバ１
１の断面積×ヤング係数、基板１０の断面積×ヤング係
数の３者の関係で決まる。保護層１４と回折格子部１３
が形成されている光ファイバ１１と基板１０からなる温
度補償系全体の巨視的なヤング率Ｅは、温度補償系とし
てひずみが一定（ε）と仮定して、 Ｅ・ε＝α（Ｒ）・Ｅ（Ｒ）・ε＋α（Ｆ）・Ｅ（Ｆ）・ε ＋α（Ｂ）・Ｅ（Ｂ）・ε …（２） ここで、Ｅ（Ｒ）：保護層１４のヤング係数 Ｅ（Ｆ）：回折格子部１３が形成されている光ファイバ
１１のヤング係数 Ｅ（Ｂ）：基板１０のヤング係数 α（Ｒ）：温度補償系の中での保護層１４の体積分率 α（Ｆ）：温度補償系の中での回折格子部１３が形成さ
れている光ファイバ１１の体積分率 α（Ｂ）：温度補償系の中での基板１０の体積分率 で近似できる。
【００３８】回折格子部１３の光学特性は回折格子のピ
ッチで決まり、ブラッグ波長１５００ｎｍの光特性に対
して０．１ｎｍ以下の波長精度を要求する場合、回折格
子部１３に許容されるひずみ誤差は（保護層１４の断面
積×ヤング係数より発生する）は１／１５０００（＝
０．１／１５００）となり、１／１５０００以下のひず
み外乱が影響することになる。保護層１４及び回折格子
部１３が形成されている光ファイバ１１が温度補償系及
ぼす影響が基板１０に対して０．１以下であれば、基板
１０の熱変位を回折格子部１３に適切に伝えることがで
き、温度変化に対するブラッグ波長の安定性を確保でき
ることから、保護層１４及び回折格子部１３が形成され
ている光ファイバ１１に対しては、 α（Ｒ）・Ｅ（Ｒ）＜α（Ｂ）・Ｅ（Ｂ）／１０ …（３） α（Ｆ）・Ｅ（Ｆ）＜α（Ｂ）・Ｅ（Ｂ）／１０ …（４） の条件を満たすことが求められる。したがって、保護層
１４については、（３）式を満足する範囲内で、層厚さ
及び光ファイバ１１の光軸方向での長さ等の保護層１４
の体積に関連するファクタを規定すればよい。
ッチで決まり、ブラッグ波長１５００ｎｍの光特性に対
して０．１ｎｍ以下の波長精度を要求する場合、回折格
子部１３に許容されるひずみ誤差は（保護層１４の断面
積×ヤング係数より発生する）は１／１５０００（＝
０．１／１５００）となり、１／１５０００以下のひず
み外乱が影響することになる。保護層１４及び回折格子
部１３が形成されている光ファイバ１１が温度補償系及
ぼす影響が基板１０に対して０．１以下であれば、基板
１０の熱変位を回折格子部１３に適切に伝えることがで
き、温度変化に対するブラッグ波長の安定性を確保でき
ることから、保護層１４及び回折格子部１３が形成され
ている光ファイバ１１に対しては、 α（Ｒ）・Ｅ（Ｒ）＜α（Ｂ）・Ｅ（Ｂ）／１０ …（３） α（Ｆ）・Ｅ（Ｆ）＜α（Ｂ）・Ｅ（Ｂ）／１０ …（４） の条件を満たすことが求められる。したがって、保護層
１４については、（３）式を満足する範囲内で、層厚さ
及び光ファイバ１１の光軸方向での長さ等の保護層１４
の体積に関連するファクタを規定すればよい。
【００３９】図３は、第２の実施形態にかかる光ファイ
バ回折格子を有する光学装置を示す断面図である。
バ回折格子を有する光学装置を示す断面図である。
【００４０】図３においては、回折格子部１３が形成さ
れたコア部１６の外側に位置するクラッド部１７の周囲
に接して設けられた保護層１４にて、回折格子部１３が
形成された光ファイバ１１の露出部分１２を基板１０に
固定している。保護層１４に用いられる材料には、更
に、回折格子部１３が形成された光ファイバ１１の露出
部分１２の振動を抑制し得る緩衝機能を有したものが用
いられている。
れたコア部１６の外側に位置するクラッド部１７の周囲
に接して設けられた保護層１４にて、回折格子部１３が
形成された光ファイバ１１の露出部分１２を基板１０に
固定している。保護層１４に用いられる材料には、更
に、回折格子部１３が形成された光ファイバ１１の露出
部分１２の振動を抑制し得る緩衝機能を有したものが用
いられている。
【００４１】図３に示した光ファイバ回折格子を有する
光学装置の製造方法は、クラッド部１７の周囲に設けら
れた被覆層１８が所定長さにわたって除去し、クラッド
部１７が露出している露出部分１２に対して、波長をモ
ニターしながら、光ファイバ１１の光軸方向に沿って光
ファイバ１１のコア部１６の屈折率が変化する回折格子
部１３を所定領域形成する。次に、回折格子部１３の中
心波長をモニターしながら回折格子部１３に所定の張力
を与え、基板１０と回折格子部１３を所定の温度に加熱
した状態で、露出部分１２の両端部において接着剤１５
により基板１０に固定する。その後、保護層１４を形成
して回折格子部１３が形成された光ファイバ１１の露出
部分１２を、被覆層１８が形成されている光ファイバ部
分とともに基板１０に固定する。
光学装置の製造方法は、クラッド部１７の周囲に設けら
れた被覆層１８が所定長さにわたって除去し、クラッド
部１７が露出している露出部分１２に対して、波長をモ
ニターしながら、光ファイバ１１の光軸方向に沿って光
ファイバ１１のコア部１６の屈折率が変化する回折格子
部１３を所定領域形成する。次に、回折格子部１３の中
心波長をモニターしながら回折格子部１３に所定の張力
を与え、基板１０と回折格子部１３を所定の温度に加熱
した状態で、露出部分１２の両端部において接着剤１５
により基板１０に固定する。その後、保護層１４を形成
して回折格子部１３が形成された光ファイバ１１の露出
部分１２を、被覆層１８が形成されている光ファイバ部
分とともに基板１０に固定する。
【００４２】上述した第２の実施形態にかかる光ファイ
バ回折格子を有する光学装置によれば、第１の実施形態
のものと同じ効果を奏することはもちろんのこと、輸送
あるいは保管の際に生じる振動や衝撃等を保護層１４に
より緩衝して、回折格子部１３を形成するために被覆層
１８が除去されている回折格子が形成された光ファイバ
１１の露出部分１２が破損するのを防ぐことができ、基
板１０に固定されている光ファイバ回折格子を保護する
ことが可能となる。
バ回折格子を有する光学装置によれば、第１の実施形態
のものと同じ効果を奏することはもちろんのこと、輸送
あるいは保管の際に生じる振動や衝撃等を保護層１４に
より緩衝して、回折格子部１３を形成するために被覆層
１８が除去されている回折格子が形成された光ファイバ
１１の露出部分１２が破損するのを防ぐことができ、基
板１０に固定されている光ファイバ回折格子を保護する
ことが可能となる。
【００４３】図４は、第３の実施形態にかかる光ファイ
バ回折格子を有する光学装置を示す断面図である。
バ回折格子を有する光学装置を示す断面図である。
【００４４】第３の実施形態にかかる光ファイバ回折格
子を有する光学装置と第２の実施形態にかかる光ファイ
バ回折格子を有する光学装置との相違点は、回折格子部
１３が形成された光ファイバ１１の露出部分１２を基板
１０に固定する保護層１４を、接着剤１５間にわたり形
成し、露出部分１２をその全長にわたって保護してして
いる点である。
子を有する光学装置と第２の実施形態にかかる光ファイ
バ回折格子を有する光学装置との相違点は、回折格子部
１３が形成された光ファイバ１１の露出部分１２を基板
１０に固定する保護層１４を、接着剤１５間にわたり形
成し、露出部分１２をその全長にわたって保護してして
いる点である。
【００４５】上述した第３の実施形態にかかる光ファイ
バ回折格子を有する光学装置によれば、第２の実施形態
のものと同じ効果を奏することはもちろんのこと、基板
１０に固定されている光ファイバ回折格子をより確実に
保護することが可能となる。
バ回折格子を有する光学装置によれば、第２の実施形態
のものと同じ効果を奏することはもちろんのこと、基板
１０に固定されている光ファイバ回折格子をより確実に
保護することが可能となる。
【００４６】図５乃至図７は第４乃至第６の実施形態に
かかる光ファイバ回折格子を有する光学装置を示してい
る。
かかる光ファイバ回折格子を有する光学装置を示してい
る。
【００４７】図５に示す第４の実施形態にかかる光ファ
イバ回折格子を有する光学装置は、図１に示す第１の実
施形態にかかる光ファイバ回折格子を有する光学装置の
変形例である。図６に示す第５の実施形態にかかる光フ
ァイバ回折格子を有する光学装置は、図３に示す第２の
実施形態にかかる光ファイバ回折格子を有する光学装置
の変形例である。図７に示す第６の実施形態にかかる光
ファイバ回折格子を有する光学装置は、図４に示す第３
の実施形態にかかる光ファイバ回折格子を有する光学装
置の変形例である。
イバ回折格子を有する光学装置は、図１に示す第１の実
施形態にかかる光ファイバ回折格子を有する光学装置の
変形例である。図６に示す第５の実施形態にかかる光フ
ァイバ回折格子を有する光学装置は、図３に示す第２の
実施形態にかかる光ファイバ回折格子を有する光学装置
の変形例である。図７に示す第６の実施形態にかかる光
ファイバ回折格子を有する光学装置は、図４に示す第３
の実施形態にかかる光ファイバ回折格子を有する光学装
置の変形例である。
【００４８】第１乃至第３の実施形態にかかる光ファイ
バ回折格子を有する光学装置と第４乃至第６の実施形態
にかかる光ファイバ回折格子を有する光学装置との相違
点は、基板１０の両端部に凸部１９を形成し、凸部１９
に被覆層１８が除去されたクラッド部１７の露出部分１
２を接触させた状態で、基板１０と光ファイバ１１とを
接着剤１５により固定している点である。
バ回折格子を有する光学装置と第４乃至第６の実施形態
にかかる光ファイバ回折格子を有する光学装置との相違
点は、基板１０の両端部に凸部１９を形成し、凸部１９
に被覆層１８が除去されたクラッド部１７の露出部分１
２を接触させた状態で、基板１０と光ファイバ１１とを
接着剤１５により固定している点である。
【００４９】第４乃至第６の実施形態にかかる光ファイ
バ回折格子を有する光学装置によれば、各々第１乃至第
３の実施形態にかかる光ファイバ回折格子を有する光学
装置と同じ効果を奏することはもちろんのこと、凸部１
９に対して露出部分１２を接触させていることから、基
板１０と露出部分１２の間の接着剤１５層を極めて薄く
することができるので、接着剤１５の変形の影響を受け
にくくなり、基板１０の熱変位が効率的に回折格子部１
３に伝えることが可能となり、温度変化に対するブラッ
グ波長の安定性をより確保することが可能となる。
バ回折格子を有する光学装置によれば、各々第１乃至第
３の実施形態にかかる光ファイバ回折格子を有する光学
装置と同じ効果を奏することはもちろんのこと、凸部１
９に対して露出部分１２を接触させていることから、基
板１０と露出部分１２の間の接着剤１５層を極めて薄く
することができるので、接着剤１５の変形の影響を受け
にくくなり、基板１０の熱変位が効率的に回折格子部１
３に伝えることが可能となり、温度変化に対するブラッ
グ波長の安定性をより確保することが可能となる。
【００５０】第１及び第４の実施形態においては、保護
層１４を設けるにあたり、光ファイバ１１を基板１０に
固定する前に保護層１４を形成してもよいし、光ファイ
バ１１を基板１０に固定した後に形成してもよい。ま
た、図１及び図５では、接着剤１５と保護層１４との間
に所定間隔が設けられている。これは、保護層１４を形
成する光ファイバ１１の光軸方向での長さを管理するこ
とが難しく、ある程度の公差等を見込んだ上で保護層１
４を形成するために生じる間隔である。製造上問題等な
ければ、接着剤１５間にわたって保護層１４を形成して
もよく、露出部分１２の保護の観点からすれば、接着剤
１５間にわたって保護層１４を形成した方が望ましい。
この場合には、光ファイバ１１を基板１０に固定した後
に保護層１４を形成するほうが、製造し易いため好まし
い。
層１４を設けるにあたり、光ファイバ１１を基板１０に
固定する前に保護層１４を形成してもよいし、光ファイ
バ１１を基板１０に固定した後に形成してもよい。ま
た、図１及び図５では、接着剤１５と保護層１４との間
に所定間隔が設けられている。これは、保護層１４を形
成する光ファイバ１１の光軸方向での長さを管理するこ
とが難しく、ある程度の公差等を見込んだ上で保護層１
４を形成するために生じる間隔である。製造上問題等な
ければ、接着剤１５間にわたって保護層１４を形成して
もよく、露出部分１２の保護の観点からすれば、接着剤
１５間にわたって保護層１４を形成した方が望ましい。
この場合には、光ファイバ１１を基板１０に固定した後
に保護層１４を形成するほうが、製造し易いため好まし
い。
【００５１】保護層１４に用いられる材料は、クラッド
部１７より高いもしくは同等の屈折率を有した材料であ
ればよく、ゲル状あるいはシリコーンオイル等の液状の
ものでもよい。ゲル状あるいは液状の材料を選択した場
合には、保護層１４の流動を防ぐために、接着剤１５間
の光ファイバ１１を収納できる密閉された容積部を設
け、この容積部内にゲル状あるいは液状の材料を充填す
る構成とすることが好ましい。また、本実施例では、保
護層１４に用いられる材料として光学的に透明な材料を
用いているが、もちろん、吸収が高い不透明な材料を採
用することができる。
部１７より高いもしくは同等の屈折率を有した材料であ
ればよく、ゲル状あるいはシリコーンオイル等の液状の
ものでもよい。ゲル状あるいは液状の材料を選択した場
合には、保護層１４の流動を防ぐために、接着剤１５間
の光ファイバ１１を収納できる密閉された容積部を設
け、この容積部内にゲル状あるいは液状の材料を充填す
る構成とすることが好ましい。また、本実施例では、保
護層１４に用いられる材料として光学的に透明な材料を
用いているが、もちろん、吸収が高い不透明な材料を採
用することができる。
【００５２】接着剤１５として屈折率が１．４６のペル
ヒドロポリシラザンを主成分とするものを使用している
が、エポキシ系接着剤等、従来から用いられている様々
な種類の接着剤を用いることができる。また、本実施例
では、光ファイバ１１の基板１０への固定を接着剤１５
により行っているが、接着剤１５を用いずに、かしめ等
の機械的なクランプ機構にて光ファイバ１１を基板１０
に固定するように構成してもよい。
ヒドロポリシラザンを主成分とするものを使用している
が、エポキシ系接着剤等、従来から用いられている様々
な種類の接着剤を用いることができる。また、本実施例
では、光ファイバ１１の基板１０への固定を接着剤１５
により行っているが、接着剤１５を用いずに、かしめ等
の機械的なクランプ機構にて光ファイバ１１を基板１０
に固定するように構成してもよい。
【００５３】基板１０として、ＬｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−Ｓ
ｉＯ2系結晶化ガラスにＢａＯを添加したものであっ
て、（−８３〜−９４）Ｅ-7／Ｋの熱膨張係数を有する
ものを使用しているが、これに限られるものではない。
たとえば、ＬｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系結晶化ガラス
にＢａＯ、ＺｒＯ2、ＣａＯ、Ｋ2Ｏ、ＭｇＯ、Ｎａ
2Ｏ、ＺｎＯ、ＴｉＯ2、Ｐ2Ｏ5、Ａｓ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、
Ｆｅ2Ｏ3、ＭｎＯ2、Ｃｏ０、Ｙ2Ｏ3等から選ばれる正
の熱膨張係数を有する結晶相を少なくとも一つ以上添加
したものであって、（−８３〜−９４）Ｅ-7／Ｋの熱膨
張係数を有するものを使用してもよいし、上述した先行
技術に記載されているＺｒ―タングステン酸塩―ベース
の組成物と、Ｈｆ―タングステン酸塩―ベースの組成物
からなるグループから選択された組成物を含むものでも
良く、光ファイバ１１の使用温度範囲にわたり、所望す
る負の熱膨張係数を有するものであればよい。
ｉＯ2系結晶化ガラスにＢａＯを添加したものであっ
て、（−８３〜−９４）Ｅ-7／Ｋの熱膨張係数を有する
ものを使用しているが、これに限られるものではない。
たとえば、ＬｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系結晶化ガラス
にＢａＯ、ＺｒＯ2、ＣａＯ、Ｋ2Ｏ、ＭｇＯ、Ｎａ
2Ｏ、ＺｎＯ、ＴｉＯ2、Ｐ2Ｏ5、Ａｓ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、
Ｆｅ2Ｏ3、ＭｎＯ2、Ｃｏ０、Ｙ2Ｏ3等から選ばれる正
の熱膨張係数を有する結晶相を少なくとも一つ以上添加
したものであって、（−８３〜−９４）Ｅ-7／Ｋの熱膨
張係数を有するものを使用してもよいし、上述した先行
技術に記載されているＺｒ―タングステン酸塩―ベース
の組成物と、Ｈｆ―タングステン酸塩―ベースの組成物
からなるグループから選択された組成物を含むものでも
良く、光ファイバ１１の使用温度範囲にわたり、所望す
る負の熱膨張係数を有するものであればよい。
【００５４】また、本実施例においては、光ファイバ１
１に対して回折格子部１３を形成するにあたり、クラッ
ド部１７の周囲に設けられた被覆層１８が所定長さにわ
たって除去し、クラッド部１７が露出している露出部分
１２に対して、波長をモニターしながら、光ファイバ１
１の光軸方向に沿って光ファイバ１１のコア部１６の屈
折率が変化する回折格子部１３が所定領域形成したもの
について、保護層１４を設けるよう構成しているが、被
覆部１８を除去することなく回折格子部１３を形成した
光ファイバ１１に対しても、適用することができる。す
なわち、被覆部１８を除去することなく回折格子部１３
が形成された光ファイバ１１の周囲に、保護層を設ける
ことになる。もちろん、この場合においても、図１、図
３乃至図７に示す構造を採用することが可能である。
１に対して回折格子部１３を形成するにあたり、クラッ
ド部１７の周囲に設けられた被覆層１８が所定長さにわ
たって除去し、クラッド部１７が露出している露出部分
１２に対して、波長をモニターしながら、光ファイバ１
１の光軸方向に沿って光ファイバ１１のコア部１６の屈
折率が変化する回折格子部１３が所定領域形成したもの
について、保護層１４を設けるよう構成しているが、被
覆部１８を除去することなく回折格子部１３を形成した
光ファイバ１１に対しても、適用することができる。す
なわち、被覆部１８を除去することなく回折格子部１３
が形成された光ファイバ１１の周囲に、保護層を設ける
ことになる。もちろん、この場合においても、図１、図
３乃至図７に示す構造を採用することが可能である。
【００５５】
【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
よれば、回折格子でのブラッグ波長に影響を及ぼすこと
なく、回折格子が形成された光ファイバ部分を保護する
ことができる一方、放射光の再結合が発生する可能性を
極力小さくできる光ファイバ回折格子を有する光学装置
を提供することが可能となる。
よれば、回折格子でのブラッグ波長に影響を及ぼすこと
なく、回折格子が形成された光ファイバ部分を保護する
ことができる一方、放射光の再結合が発生する可能性を
極力小さくできる光ファイバ回折格子を有する光学装置
を提供することが可能となる。
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる光ファイバ回
折格子を有する光学装置を示す断面図である。
折格子を有する光学装置を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる光ファイバ回
折格子を有する光学装置の光ファイバの断面図である。
折格子を有する光学装置の光ファイバの断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態にかかる光ファイバ回
折格子を有する光学装置を示す断面図である。
折格子を有する光学装置を示す断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態にかかる光ファイバ回
折格子を有する光学装置を示す断面図である。
折格子を有する光学装置を示す断面図である。
【図５】本発明の第４の実施形態にかかる光ファイバ回
折格子を有する光学装置を示す断面図である。
折格子を有する光学装置を示す断面図である。
【図６】本発明の第５の実施形態にかかる光ファイバ回
折格子を有する光学装置を示す断面図である。
折格子を有する光学装置を示す断面図である。
【図７】本発明の第６の実施形態にかかる光ファイバ回
折格子を有する光学装置を示す断面図である。
折格子を有する光学装置を示す断面図である。
【図８】従来の光ファイバ回折格子を有する光学装置に
おける問題点の説明図である。
おける問題点の説明図である。
１０…基板、１１…光ファイバ、１２…露出部分、１３
…回折格子部、１４…保護層、１５…接着剤、１６…コ
ア部、１７…クラッド部、１８…被覆層、１８ａ…１次
被覆層、１８ｂ…２次被覆層、１９…凸部。
…回折格子部、１４…保護層、１５…接着剤、１６…コ
ア部、１７…クラッド部、１８…被覆層、１８ａ…１次
被覆層、１８ｂ…２次被覆層、１９…凸部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 享 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 伊藤 達也 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） 2H049 AA02 AA34 AA45 AA51 AA59 AA62 AA64 2H050 AB05X AC03 AC82 AC84 AD00
Claims (6)
- 【請求項１】 光を導波させる主要部であるコア部と、
前記コア部の周囲に設けられ前記コア部の屈折率より小
さい屈折率を有するクラッド部と、前記クラッド部の周
囲に設けられ樹脂からなる被覆層とを有する一方、軸方
向の所定長さにわたって、少なくとも前記クラッド部の
内側に位置する前記コア部の光軸方向に沿った所定領域
に回折格子が形成された光ファイバと、 前記光ファイバの使用温度範囲で負の熱膨張係数を有す
る基板とを有する一方、 前記光ファイバは、前記回折格子が形成された光ファイ
バ部分の両側部で前記基板に固定されるとともに、 前記回折格子が形成された光ファイバ部分の周囲に設け
られ、前記クラッド部より高いもしくは同等の屈折率を
有する保護層を有することを特徴とする光ファイバ回折
格子を有する光学装置。 - 【請求項２】 前記保護層は、 ｅｘｐ（−２ａｔ）＜１／２ ｔ：保護層の厚さ ａ：保護層に用いられる材料の光吸収係数 α（Ｒ）・Ｅ（Ｒ）＜α（Ｂ）・Ｅ（Ｂ）／１０ Ｅ（Ｒ）：保護層のヤング係数 Ｅ（Ｂ）：基板のヤング係数 α（Ｒ）：温度補償系の中での保護層の体積分率 α（Ｂ）：温度補償系の中での基板の体積分率 を満たすように形成されていることを特徴とする請求項
１に記載の光ファイバ回折格子を有する光学装置。 - 【請求項３】 前記保護層を形成する前記材料が、前記
回折格子が形成された光ファイバ部分の振動を抑制し得
る緩衝機能を有しており、 前記回折格子が形成された光ファイバ部分を前記保護層
により前記基板に固定したことを特徴とする請求項１又
は２に記載の光ファイバ回折格子を有する光学装置。 - 【請求項４】 前記基板に固定される前記回折格子が形
成された光ファイバ部分の前記両側部間にわたり、前記
回折格子が形成された光ファイバ部分を前記保護層によ
り前記基板に固定したことを特徴とする請求項３に記載
の光ファイバ回折格子を有する光学装置。 - 【請求項５】 前記基板に凸部を設け、前記回折格子が
形成された光ファイバ部分の前記側部を前記凸部に接触
させた状態で固定したことを特徴とする請求項１〜４の
いずれか一項に記載の光ファイバ回折格子を有する光学
装置。 - 【請求項６】 前記基板は、ＬｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−Ｓｉ
Ｏ2系結晶化ガラスに正の熱膨張係数を有する結晶相を
少なくとも一つ以上添加したものであって、（−８３〜
−９４）Ｅ-7／Ｋの熱膨張係数を有することを特徴とす
る請求項１〜５のいずれか一項に記載の光ファイバ回折
格子を有する光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10285551A JP2000111748A (ja) | 1998-10-07 | 1998-10-07 | 光ファイバ回折格子を有する光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10285551A JP2000111748A (ja) | 1998-10-07 | 1998-10-07 | 光ファイバ回折格子を有する光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000111748A true JP2000111748A (ja) | 2000-04-21 |
Family
ID=17693016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10285551A Pending JP2000111748A (ja) | 1998-10-07 | 1998-10-07 | 光ファイバ回折格子を有する光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000111748A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU732416B2 (en) * | 1997-05-01 | 2001-04-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for determining a condition of aging for optical fiber grating |
| WO2003014783A1 (fr) * | 2001-08-07 | 2003-02-20 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Materiau de base pour dispositif de communication optique, et dispositif de communication optique |
| US7106941B2 (en) | 2003-08-05 | 2006-09-12 | Nippon Electronic Glass Co., Ltd. | Substrate for optical communication device, method for production thereof and optical communication device using the same |
| JP2008293004A (ja) * | 2007-04-24 | 2008-12-04 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバグレーティングデバイスおよび光ファイバレーザ |
| JP2015194369A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 株式会社熊谷組 | 光ファイバセンサ |
| CN108844655A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-11-20 | 武汉中航传感技术有限责任公司 | 一种光纤光栅温湿度传感器 |
-
1998
- 1998-10-07 JP JP10285551A patent/JP2000111748A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| AU732416B2 (en) * | 1997-05-01 | 2001-04-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for determining a condition of aging for optical fiber grating |
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| CN100343706C (zh) * | 2001-08-07 | 2007-10-17 | 日本电气硝子株式会社 | 用于光学通讯器件的基本材料和光学通讯器件 |
| US7106941B2 (en) | 2003-08-05 | 2006-09-12 | Nippon Electronic Glass Co., Ltd. | Substrate for optical communication device, method for production thereof and optical communication device using the same |
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