JP2000121845A - 光ファイバグレーティングの作製方法 - Google Patents

光ファイバグレーティングの作製方法

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JP2000121845A
JP2000121845A JP10290793A JP29079398A JP2000121845A JP 2000121845 A JP2000121845 A JP 2000121845A JP 10290793 A JP10290793 A JP 10290793A JP 29079398 A JP29079398 A JP 29079398A JP 2000121845 A JP2000121845 A JP 2000121845A
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JP
Japan
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optical fiber
amplitude mask
photosensitive
photosensitive optical
grating
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JP10290793A
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English (en)
Inventor
Kyoko Kotani
恭子 小谷
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長周期構造の光ファイバグレーティングの作
製方法において、コア断面での屈折率変化量を均一化す
る。 【解決手段】 紫外線に対する透明な円筒帯11と不透
明な円筒帯12とが交互に形成された円筒体の振幅マス
ク10を配置し、その円筒内に感光性光ファイバ20を
配置し、振幅マスク10を介して感光性光ファイバ20
に紫外線35を照射する。この紫外線照射中、振幅マス
ク10と感光性光ファイバ20とを一体として連続的ま
たは間欠的に回転させ、長周期構造の光ファイバグレー
ティングをコア23する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、長周期構造の光フ
ァイバグレーティングの作製方法に関するものである。
長周期構造の光ファイバーグレーティング(以下、LP
G(Long Period Grating)という)は、光ファイバのコ
アに対して周期的な屈折率変化(屈折率変調)を施して
形成され、クラッドモードへの損失を誘起するものであ
り、エルビウム・ドープ・ファイバ増幅器の利得等化器
や、特定波長除去のブロッキング・フィルタ等として、
応用されるものである。また、LPGは、数100nm
オーダーの周期の屈折率変調を有する光ファイバブラッ
ググレーティング(Fiber Bragg Grating)とは異な
り、通常の応用においては、数10μm〜1000μmオ
ーダの周期で形成されるものである。
【0002】
【従来の技術】このようなLPGは、回折光ではなく紫
外線の直接照射により形成することができる。従来、紫
外線に対する透明な帯と不透明な帯とが交互に(縞状
に)形成された板状の振幅マスクをを用い、この振幅マ
スクを感光性光ファイバ上に配置し、この振幅マスクを
介して感光性光ファイバに紫外線を一方向から照射する
ことによって、感光性光ファイバのコアに屈折率変調を
引き起こさせ、グレーティングを形成する方法が知られ
ている(例えば、特開平7ー283786号公報、特開
平10ー170736号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに、感光性光ファイバに板状振幅マスクを配置し、一
方向から紫外線を照射する方法では、図2に示すよう
に、感光性光ファイバの断面において、照射面に近い側
と遠い側とで屈折率変化量のムラ(濃淡)が生じる。 1.このため、例えば、LPGをエルビウム・ドープ・フ
ァイバ増幅器の利得等化に用いる場合は、屈折率変化量
が10ー5異なるだけで中心波長(損失波長)での透過率
が5dB近く変化することもあり、コア断面内での屈折
率のバラツキが大きければ、透過特性の全く異なるもの
となってしまうこともある。また、阻止フィルタにおい
ても、その中心波長(損失波長)は、ブラッググレーテ
ィングとは異なり、コアとクラッドとの実効屈折率差に
比例するため、感光性光ファイバの断面における屈折率
変化量のムラの影響は大きく、スペクトル形状の制御が
困難となることがある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、振幅マスクを
用いたLPGの作製方法に関するものである。すなわ
ち、紫外線に対する透明な帯と不透明な帯とが交互に形
成された振幅マスクを介して感光性ファイバに紫外線を
照射することにより、感光性光ファイバのコアに長周期
構造の光ファイバグレーティングを作製する。そして、
本発明においては、感光性光ファイバをそのコアを中心
にして連続的または間欠的に回転させつつ、前記振幅マ
スクを介して紫外線を照射する。この方法により、感光
性光ファイバは、その断面の全方向または複数の方向か
らから、振幅マスクを介して照射されることになり、感
光性光ファイバの断面において均一な屈折率変化とする
ことができる。
【0005】本発明の一形態においては、透明および不
透明な帯として円筒帯を形成した振幅マスクを用いる。
この形態においては、紫外線に対する透明な円筒帯と不
透明な円筒帯とが交互に形成された円筒体の振幅マスク
を配置し、且つこの振幅マスクにおいて前記透明円筒帯
と前記不透明円筒帯とが交互形成された領域と感光性光
ファイバのグレーティング作製予定領域とを対応させ
て、振幅マスクの円筒内に感光性光ファイバを配置し、
振幅マスクと感光性光ファイバとを一体として連続的ま
たは間欠的に回転させつつ、振幅マスクを介して感光性
光ファイバに紫外線を照射する。この方法によれば、L
PG作成中における試験等が容易になる。すなわち、L
PG書き込み中(紫外線照射中)に、反射・透過等の光
学特性の測定の必要が生じた場合、この振幅マスクを感
光性光ファイバに固定したまま、感光性光ファイバをL
PG作製装置から取り外し、適宜測定を行い、さらにL
PG書き込みを繰り返すことができる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
を参照して説明する。図1は、LPGの作製装置の説明
図である。なお、図1においては、振幅マスク10と感
光性光ファイバ20と部分を拡大して示しており、ま
た、感光性光ファイバ10は一部断面で示している。ま
ず、LPG作製装置について説明する図1を参照する
に、振幅マスク10は、紫外線に対する透明な円筒帯1
1と不透明な円筒帯とが長手方向に交互に形成された円
筒体である。透明円筒帯11と不透明円筒帯12とは、
その長手方向の周期構造パターンが、作成予定のグレー
ティングの周期構造と一致するように、形成されてい
る。感光性光ファイバ20は、グレーティング作成予定
領域の被覆21を剥離してクラッド22を露出したもの
であり、そのグレーティング作成予定領域を振幅マスク
10の周期構造パターン部と対応させて、振幅マスク1
0の円筒内に配置されている。また、振幅マスク10は
感光性光ファイバ20に固定され、振幅マスク10が固
定された感光性光ファイバ20は、図示しない機構によ
り回転可能に保持されている。レーザ光源31は、波長
248nmの紫外線を出力するエキシマレーザであり、
その出力は、出力調整用のアッテネータ31、方向転換
用のミラー33、ビーム径調整用のシリンドリカルレン
ズ34を経て、25mm×10mm程度のビームの大き
さで、感光性光ファイバ20を照射できるようになって
いる。なお、ミラー33を移動させることによって、感
光性ファイバ20の長手方向に走査することができる。
【0007】次に、長周期構造のLPGの作製方法につ
いて説明する。振幅マスク10を介して感光性光ファイ
バ20に紫外線光35を照射する。振幅マスク10は円
筒体であり、この表面には紫外線を透過する部分と透過
しない部分が円筒帯形状に形成されいるため、一方向か
ら照射した場合、板状の振幅マスクを用いた場合と同様
に、紫外線の強度が強い部分と弱い部分とによる周期構
造の明暗パターンが感光性光ファイバ10上に形成さ
れ、感光性光ファイバ20の長手方向に沿ってそのコア
23に周期的な屈折率変化すなわちグレーティングが形
成される。ここで、紫外線の照射は、感光性光ファイバ
20と振幅マスク10とを一体としてコア23を中心に
回転させながら行う。この回転により、感光性光ファイ
バ20は、その断面の全方向から振幅マスク10を介し
て紫外線35が照射されることになり、感光性光ファイ
バ20の断面方向に均一で長手方向に周期的な屈折率変
化すなわちグレーティングが形成される。
【0008】このように、この実施の形態によれば、振
幅マスクと感光性光ファイバを固定した状態で、回転し
ながら紫外線照射を行うため、照射方向に依存しない均
一なグレーティングの形成ができる。また、この実施の
形態によれば、この振幅マスク10を感光性光ファイバ
20から取り除くまでは周期構造パターンの位置関係が
保持されるため、グレーティング書き込み中(紫外線照
射中)に、反射・透過等の光学特性の測定の必要が生じ
た場合、この振幅マスク10を感光性光ファイバ20に
固定した状態で、感光性光ファイバ20をLPG作製装
置から取り外し、適宜測定を行い、さらにグレーティン
グ書き込みを繰り返すことができる。また、振幅マスク
を適当な強度を有するフィルムで構成することにより、
振幅マスクを仮の補強材として用いることもでき、後処
理としてのリコート工程を行うまでのハンドリングも容
易になる。また、この振幅マスクの材料を有機溶剤に溶
解する材料とすれば、グレーティング描き込みが終了
し、リコートを行う前等に、ファイバとマスクを溶剤に
ディップすることにより、容易に取り外すことができ
る。
【0009】次に、振幅マスクの固定方法について説明
する。まず、円筒体の振幅マスクを準備する。この振幅
マスクには、前もって、透明な円筒帯と不透明な円筒帯
とからなる周期構造パターン部を形成されている。次
に、振幅マスクの周期構造パターン部を感光性光ファイ
バのグレーティング作製予定領域に対応させて、振幅マ
スクの円筒内に前記感光性光ファイバを配置し、振幅マ
スクの両端部において、振幅マスクの端部を感光性光フ
ァイバの被覆に、接着剤を用いて固定する。LPGの作
製においては、感光性光ファイバに振幅マスクを固定し
た、このファイバ・マスク複合体を、感光性ファイバの
コアを中心にして回転可能に、紫外線照射領域に配置す
る。そして、感光性光ファイバのコアを中心にして、フ
ァイバ・マスク複合体を連続的または間欠的に回転させ
つつ、前記振幅マスクを介して前記感光性光ファイバに
紫外線を照射する、
【0010】また、他の方法して、 透明な帯と不透明
な帯とが平行且つ交互に形成された柔軟性フィルムを用
いることができる。この方法においては、LPG作製予
定領域のクラッドが露出している感光性光ファイバを直
線状且つ回転可能に配置し、透明帯と不透明帯との周期
構造パターンが形成された柔軟性フィルムを感光性光フ
ァイバのクラッドに巻き付けることによって、または柔
軟性フィルムを感光性光ファイバを囲むように周回させ
ることによって、円筒体の振幅マスクとなし、その円筒
体の両端部において、粘着テープを用いて感光性光ファ
イバに固定する。このようにすることによって、振幅マ
スクの円筒内に感光性光ファイバが配置されたものとな
り、感光性光ファイバを連続的または間欠的に回転させ
つつ紫外線を照射するすることができる。
【0011】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、振幅
マスクを感光性光ファイバに固定した状態で、回転しな
がら紫外線照射を行うようにしているため、照射方向に
依存しない均一なグレーティングの形成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における光ファイバグレー
ティング作製装置の説明図
【図2】屈折率変化量の説明図
【符号の説明】
10 振幅マスク 20 感光性光ファイバ 31 レーザ光源 32 アッテネータ 33 ミラー 34 シリンドリカルレンズ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 紫外線に対する透明な帯と不透明な帯と
    が交互に形成された振幅マスクを介して感光性ファイバ
    に紫外線を照射することにより、当該感光性光ファイバ
    のコアに長周期構造のグレーティングを作製する方法に
    おいて、 当該感光性光ファイバをそのコアを中心にして連続的ま
    たは間欠的に回転させつつ、前記振幅マスクを介して前
    記感光性光ファイバに紫外線を照射する、ことを特徴と
    する長周期構造の光ファイバグレーティングの作製方法
  2. 【請求項2】 紫外線に対する透明な円筒帯と不透明な
    円筒帯とが交互に形成された円筒体の振幅マスクを配置
    し、 且つ当該振幅マスクにおいて前記透明円筒帯と前記不透
    明円筒帯とが交互形成された領域と感光性光ファイバの
    グレーティング作製予定領域とを対応させて、前記振幅
    マスクの円筒内に前記感光性光ファイバを配置し、 当該感光性光ファイバのコアを中心にして、前記振幅マ
    スクと前記感光性光ファイバとを一体として連続的また
    は間欠的に回転させつつ、前記振幅マスクを介して前記
    感光性光ファイバに紫外線を照射する、ことを特徴とす
    る長周期構造の光ファイバグレーティングの作製方法
  3. 【請求項3】 紫外線に対する透明な円筒帯と不透明な
    円筒帯とが交互に形成された円筒体の振幅マスクと、グ
    レーティング形成予定領域のクラッドが露出され且つ両
    端部に被覆を有する感光性光ファイバとからなり、前記
    振幅マスクの円筒内に前記感光性光ファイバが挿入され
    且つ前記両端部で前記振幅マスクと前記感光性光ファイ
    バとが固定されたファイバ・マスク複合体を準備し、 当該ファイバ・マスク複合体を、前記感光性ファイバの
    コアを中心にして回転可能に、紫外線照射領域に配置
    し、 当該感光性光ファイバのコアを中心にして、前記ファイ
    バ・マスク複合体を連続的または間欠的に回転させつ
    つ、前記振幅マスクを介して前記感光性光ファイバに紫
    外線を照射する、ことを特徴とする長周期構造の光ファ
    イバグレーティングの作製方法
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100382661B1 (ko) * 2000-10-04 2003-05-09 이호준 아크로 제작된 광섬유의 장주기 격자 제조 방법

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Effective date: 20060110