JP2000241678A - 可変厚さの金属製コーティングを具備する光ファイバーデバイスの製造方法。 - Google Patents
可変厚さの金属製コーティングを具備する光ファイバーデバイスの製造方法。Info
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- G02B6/02076—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings
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- G02B6/0208—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by their structure, wavelength response
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 厚さを変化させた金属製コーティング層を具
備した光ファイバーを提供する。 【解決手段】本発明の製造方法は、Ａ：コーティングす
べき光ファイバー３０とコーティングパターンを規定す
るシャドウマスク３２を用意するステップと、Ｂ：金属
ソース３１からのコーティング用金属を光ファイバー３
０に付着させるために、前記シャドウマスク３２を、前
記金属ソース３１とファイバー３０との間に配置するス
テップと、Ｃ：コーティング用金属を放射するよう前記
金属ソース３１を活性化し、前記シャドウマスク３２を
光ファイバー３０に対し移動させるステップと、からな
り、前記金属ソース３１の金属が光ファイバー３０に到
達するのを制御する。
備した光ファイバーを提供する。 【解決手段】本発明の製造方法は、Ａ：コーティングす
べき光ファイバー３０とコーティングパターンを規定す
るシャドウマスク３２を用意するステップと、Ｂ：金属
ソース３１からのコーティング用金属を光ファイバー３
０に付着させるために、前記シャドウマスク３２を、前
記金属ソース３１とファイバー３０との間に配置するス
テップと、Ｃ：コーティング用金属を放射するよう前記
金属ソース３１を活性化し、前記シャドウマスク３２を
光ファイバー３０に対し移動させるステップと、からな
り、前記金属ソース３１の金属が光ファイバー３０に到
達するのを制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバーの製
造方法に関し、特に厚さが制御可能な外側金属コーティ
ング層を具備する光ファイバーの製造方法に関する。
造方法に関し、特に厚さが制御可能な外側金属コーティ
ング層を具備する光ファイバーの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】様々な厚さの金属製の外側コーティング
層を具備する光ファイバーグレーティングデバイスは、
光通信システムで広く利用されている。このようなデバ
イスにおいては、厚さが変化する薄い金属製のフィルム
は、薄いフィルム抵抗性ヒーターとしてまたはグレーテ
ィングの光学特性を変化させる応力解放コーティング層
として用いられている。例えば、このようなデバイス
は、調整可能な分散補償要素として用いられる調節可能
なチャープをブラググレーティングに具備させている。
これに関しては,米国特許出願第０９／１８３，０４８
号を参照のこと。（発明者 Eggeleton、出願日 １９９
８．１０．３０、発明の名称 Optical Grating Devices
With Adjustable Chirp）
層を具備する光ファイバーグレーティングデバイスは、
光通信システムで広く利用されている。このようなデバ
イスにおいては、厚さが変化する薄い金属製のフィルム
は、薄いフィルム抵抗性ヒーターとしてまたはグレーテ
ィングの光学特性を変化させる応力解放コーティング層
として用いられている。例えば、このようなデバイス
は、調整可能な分散補償要素として用いられる調節可能
なチャープをブラググレーティングに具備させている。
これに関しては,米国特許出願第０９／１８３，０４８
号を参照のこと。（発明者 Eggeleton、出願日 １９９
８．１０．３０、発明の名称 Optical Grating Devices
With Adjustable Chirp）
【０００３】複雑であるが正確に制御された厚さを有す
る光ファイバー上の金属製コーティング層を形成するこ
とは、あらゆる種類の活性グレーティングデバイスを製
造するのに必須要件である。このようなコーティング層
を形成する一つの方法は、メッキ浴の中から引き抜き速
度を制御しながら光ファイバー上に電気メッキによる金
属層を形成することである。この技術は、ある範囲の厚
さのテーパー上のコーティングを形成することがきる
が、次のような不利な点がある。（ｉ）単調な厚さの変
化を作り出すことは容易ではなく、(ii)通常電子ビーム
蒸着あるいは無電解メッキにより堆積されるシード層
は、最初に電気的堆積（electrodeposition）を行う必
要があり、(iii)正確に厚さが細かく変わる極めて薄い
（１μｍ以下）のコーティング層を形成することは、極
めて難しい仕事である。
る光ファイバー上の金属製コーティング層を形成するこ
とは、あらゆる種類の活性グレーティングデバイスを製
造するのに必須要件である。このようなコーティング層
を形成する一つの方法は、メッキ浴の中から引き抜き速
度を制御しながら光ファイバー上に電気メッキによる金
属層を形成することである。この技術は、ある範囲の厚
さのテーパー上のコーティングを形成することがきる
が、次のような不利な点がある。（ｉ）単調な厚さの変
化を作り出すことは容易ではなく、(ii)通常電子ビーム
蒸着あるいは無電解メッキにより堆積されるシード層
は、最初に電気的堆積（electrodeposition）を行う必
要があり、(iii)正確に厚さが細かく変わる極めて薄い
（１μｍ以下）のコーティング層を形成することは、極
めて難しい仕事である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、制御
しながら厚さを変化させるた金属製コーティングを具備
した光ファイバーデバイスの製造方法を提供することで
ある。
しながら厚さを変化させるた金属製コーティングを具備
した光ファイバーデバイスの製造方法を提供することで
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、厚さを
変化させた金属製コーティングを具備する光ファイバー
は、金属ソースからコーティング用金属を受領するため
に光ファイバーを配置し、光ファイバーと金属ソースと
の間でシャドウマスクを移動させながら金属を堆積さ
せ、堆積された金属のパターン形成を行う。本発明によ
れば、シャドウマスクは光ファイバーに直交する方向で
一定の速度で移動する。本発明の方法は、特に調整可能
なブラググレーティングを製造するのに有効である。
変化させた金属製コーティングを具備する光ファイバー
は、金属ソースからコーティング用金属を受領するため
に光ファイバーを配置し、光ファイバーと金属ソースと
の間でシャドウマスクを移動させながら金属を堆積さ
せ、堆積された金属のパターン形成を行う。本発明によ
れば、シャドウマスクは光ファイバーに直交する方向で
一定の速度で移動する。本発明の方法は、特に調整可能
なブラググレーティングを製造するのに有効である。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１には、厚さを制御しながら変
化させた金属製コーティング層を具備する光ファイバー
の製造ステップを示す。ブロックＡに示すように第１ス
テップは、コーティングされるべき光ファイバーと、コ
ーティングパターンを規定するシャドウマスクを用意す
ることである。コーティングされるべき光ファイバー
は、従来技術によりグレーティングが形成されるある長
さの光ファイバーである。このグレーティングは、ブラ
ググレーティングあるいは長周期グレーティングであ
る。光ファイバーは、上に形成されていたポリマー製コ
ーティング層が除去されている。
化させた金属製コーティング層を具備する光ファイバー
の製造ステップを示す。ブロックＡに示すように第１ス
テップは、コーティングされるべき光ファイバーと、コ
ーティングパターンを規定するシャドウマスクを用意す
ることである。コーティングされるべき光ファイバー
は、従来技術によりグレーティングが形成されるある長
さの光ファイバーである。このグレーティングは、ブラ
ググレーティングあるいは長周期グレーティングであ
る。光ファイバーは、上に形成されていたポリマー製コ
ーティング層が除去されている。
【０００７】シャドウマスクは、金属を堆積している
間、光ファイバーの上で移動させることにより、所望の
方法で光ファイバーの長さ方向に沿ってその厚さが変わ
るコーティング層を提供できるよう構成されたテンプレ
ートあるいはマスクである。
間、光ファイバーの上で移動させることにより、所望の
方法で光ファイバーの長さ方向に沿ってその厚さが変わ
るコーティング層を提供できるよう構成されたテンプレ
ートあるいはマスクである。
【０００８】図２のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、シャドウマスク
の実際の形状を示す。図２のＡは、光ファイバーに沿っ
てコーティング層の厚さがその位置に反比例して変化す
るよう形成するマスクを示す。同Ｂは、光ファイバーに
沿って線形にその厚さが変化するコーティング層を形成
するマスクを示す。Ｃは、厚さがサイン波形で周期的に
変化するコーティング層を形成するマスクを示す。Ｄ
は、厚さがコーティングされた長さの内部（中央）領域
で減少するような単調ではないコーティング層を形成す
るマスクを示す。
の実際の形状を示す。図２のＡは、光ファイバーに沿っ
てコーティング層の厚さがその位置に反比例して変化す
るよう形成するマスクを示す。同Ｂは、光ファイバーに
沿って線形にその厚さが変化するコーティング層を形成
するマスクを示す。Ｃは、厚さがサイン波形で周期的に
変化するコーティング層を形成するマスクを示す。Ｄ
は、厚さがコーティングされた長さの内部（中央）領域
で減少するような単調ではないコーティング層を形成す
るマスクを示す。
【０００９】適切なマスクが、コーティングの長さと、
所望の厚さのプロファイルと、光ファイバー上に堆積さ
れる金属の速度と、マスクを移動する速度を指定するこ
とにより設計できる。スプレッドシート／プロッティン
グソフトウエアと、レーザープリンタを具備したパソコ
ンで、必要な構造のスケールに合わせたハードコピーの
アウトラインを形成することができる。マスクは、プリ
ントされたラインに沿って、単に切断することにより生
成される。
所望の厚さのプロファイルと、光ファイバー上に堆積さ
れる金属の速度と、マスクを移動する速度を指定するこ
とにより設計できる。スプレッドシート／プロッティン
グソフトウエアと、レーザープリンタを具備したパソコ
ンで、必要な構造のスケールに合わせたハードコピーの
アウトラインを形成することができる。マスクは、プリ
ントされたラインに沿って、単に切断することにより生
成される。
【００１０】次のステップは、ブロックＢに示すように
金属ソースからのコーティング用金属を受け止めるため
に、金属ソースのそばに光ファイバーを配置することで
ある。マスクは、金属ソースと光ファイバーの間に配置
され、金属が光ファイバーに到達するのを制御し、これ
により光ファイバーに沿った堆積された金属厚さの変動
を制御する。
金属ソースからのコーティング用金属を受け止めるため
に、金属ソースのそばに光ファイバーを配置することで
ある。マスクは、金属ソースと光ファイバーの間に配置
され、金属が光ファイバーに到達するのを制御し、これ
により光ファイバーに沿った堆積された金属厚さの変動
を制御する。
【００１１】図３は、本発明の方法を実行する装置を示
す。光ファイバー３０が金属ソース３１の近傍に配置さ
れ、金属ソース３１が活性化されてコーティング用金属
を発したすると、光ファイバー３０はこのコーティング
用金属を受け取る。マスク３２は、モーター駆動の移動
段３３の上に搭載され、光ファイバー３０と金属ソース
３１との間でマスク３２を移動させる。金属ソース３１
は、通常真空蒸着ソースである。金属ソース３１の金属
は、金、チタン、クロム、白金、アルミニウムである。
す。光ファイバー３０が金属ソース３１の近傍に配置さ
れ、金属ソース３１が活性化されてコーティング用金属
を発したすると、光ファイバー３０はこのコーティング
用金属を受け取る。マスク３２は、モーター駆動の移動
段３３の上に搭載され、光ファイバー３０と金属ソース
３１との間でマスク３２を移動させる。金属ソース３１
は、通常真空蒸着ソースである。金属ソース３１の金属
は、金、チタン、クロム、白金、アルミニウムである。
【００１２】第三のステップ（ブロックＣ）は、金属ソ
ース３１を活性化して金属を電子ビームで打ち込むこと
により、金属を堆積するために光ファイバー３０と金属
ソース３１との間にあるマスク３２を移動させることで
ある。この動きは、モーター駆動の移動段３３により行
われるが、好ましくは光ファイバー３０に沿って一定の
速度で移動させる。（通常のスピードは、０．０５〜
０．２ｃｍ／分で、好ましくは０．１ｃｍ／分である。
ース３１を活性化して金属を電子ビームで打ち込むこと
により、金属を堆積するために光ファイバー３０と金属
ソース３１との間にあるマスク３２を移動させることで
ある。この動きは、モーター駆動の移動段３３により行
われるが、好ましくは光ファイバー３０に沿って一定の
速度で移動させる。（通常のスピードは、０．０５〜
０．２ｃｍ／分で、好ましくは０．１ｃｍ／分である。
【００１３】モーター駆動の移動段３３が光ファイバー
３０の上でマスク（テンプレート）３２を動かしなが
ら、金属をブランケット堆積することにより、その厚さ
が光ファイバーの特定の長さにわたって必要に応じて変
化するようなコーティング層を光ファイバーの一側に形
成できる。このようにして形成されたコーティング層は
光ファイバー３０の円周の周りでも厚さが変化する。光
ファイバーの長さ方向に沿った各点においてコーティン
グ層の厚さは、光ファイバーが金属ソース３１に最も近
づいた点で最大となり、金属ソース３１と反対側で最小
（０）となるまで半径方向に変動する。光ファイバー３
０の丸みに起因する陰の形成から引き起こされる厚さの
変動は、フィルムにより生成される抵抗加熱の軸方向プ
ロファイルには一般的には影響せず、そのため通常重要
ではない。必要によっては、厚さの変動は、堆積中軸方
向に沿って光ファイバーを回転することにより取り除く
ことができる。さらに別の変動は、光ファイバーの直径
にまたがってマスク（テンプレート）３２を移動するこ
とにより引き起こされる。ある限られたアプリケーショ
ンにおいては、これらの変動は無視可能である、その理
由はこれらの厚さの変動は、光ファイバーの長さ方向に
沿って存在する変動に比べると小さいからである。光フ
ァイバーの一側のみを堆積する利点は、一本の光ファイ
バー上に複数のコーティング領域を堆積することが可能
となるからである。このような形状のデバイスにより、
光ファイバーのいくつかの特性を独立に制御することが
できる。
３０の上でマスク（テンプレート）３２を動かしなが
ら、金属をブランケット堆積することにより、その厚さ
が光ファイバーの特定の長さにわたって必要に応じて変
化するようなコーティング層を光ファイバーの一側に形
成できる。このようにして形成されたコーティング層は
光ファイバー３０の円周の周りでも厚さが変化する。光
ファイバーの長さ方向に沿った各点においてコーティン
グ層の厚さは、光ファイバーが金属ソース３１に最も近
づいた点で最大となり、金属ソース３１と反対側で最小
（０）となるまで半径方向に変動する。光ファイバー３
０の丸みに起因する陰の形成から引き起こされる厚さの
変動は、フィルムにより生成される抵抗加熱の軸方向プ
ロファイルには一般的には影響せず、そのため通常重要
ではない。必要によっては、厚さの変動は、堆積中軸方
向に沿って光ファイバーを回転することにより取り除く
ことができる。さらに別の変動は、光ファイバーの直径
にまたがってマスク（テンプレート）３２を移動するこ
とにより引き起こされる。ある限られたアプリケーショ
ンにおいては、これらの変動は無視可能である、その理
由はこれらの厚さの変動は、光ファイバーの長さ方向に
沿って存在する変動に比べると小さいからである。光フ
ァイバーの一側のみを堆積する利点は、一本の光ファイ
バー上に複数のコーティング領域を堆積することが可能
となるからである。このような形状のデバイスにより、
光ファイバーのいくつかの特性を独立に制御することが
できる。
【００１４】複数の金属層を同一の光ファイバー上に堆
積することもできる。絶縁層を間に介在させると複数の
金属層をそれぞれの独立した電源に接続することができ
る。
積することもできる。絶縁層を間に介在させると複数の
金属層をそれぞれの独立した電源に接続することができ
る。
【００１５】次に本発明を以下の実施例を参照してさら
に説明する。
に説明する。
【００１６】上記の製造方法が所望のプロファイルを有
するコーティング層を製造できることを証明するため
に、チタン（接着促進剤として５０Åの均一厚さの）と
金を平坦なテスト用ウェハ（自然酸化物層を有するシリ
コン）の狭い（約１ｍｍ）のストリップ状に図２の
（ａ）のテンプレートと、図３の装置を用いて蒸着し
た。その後、レーザーベースの超音波方法を用いてウェ
ハに沿った位置の関数として、金層の厚さを評価した
（白金製の薄いフィルムが金層の上部に付加され、１０
６４ｎｍのレーザーパルスでもって熱励起した）。測定
値は、コーティングされたウェハに沿った位置の上で、
音響表面波の周波数（Rayleigh mode）依存性を示した
（図４の黒四角）。その後、フィルムの厚さ（図４の黒
丸）が多層の構造体に対し、適宜の音響導波路モデルと
チタンフィルム、金フィルム、白金フィルム、シリコン
基板の密度と機械的特性と白金フィルムの厚さと音響波
長（７．２５μｍ、これは７．４±０．１５μｍの公称
値から経験的に正しくなおした値である）を用いて測定
した周波数から計算された。その結果、ウェハの一端に
おける陰のついていない金フィルムの予測厚さと計算上
の厚さの一致を見た。図４の実践は、所望のプロファイ
ルを表し、所望の厚さと測定厚さとの間の一致が製造方
法の正しさを確認した。
するコーティング層を製造できることを証明するため
に、チタン（接着促進剤として５０Åの均一厚さの）と
金を平坦なテスト用ウェハ（自然酸化物層を有するシリ
コン）の狭い（約１ｍｍ）のストリップ状に図２の
（ａ）のテンプレートと、図３の装置を用いて蒸着し
た。その後、レーザーベースの超音波方法を用いてウェ
ハに沿った位置の関数として、金層の厚さを評価した
（白金製の薄いフィルムが金層の上部に付加され、１０
６４ｎｍのレーザーパルスでもって熱励起した）。測定
値は、コーティングされたウェハに沿った位置の上で、
音響表面波の周波数（Rayleigh mode）依存性を示した
（図４の黒四角）。その後、フィルムの厚さ（図４の黒
丸）が多層の構造体に対し、適宜の音響導波路モデルと
チタンフィルム、金フィルム、白金フィルム、シリコン
基板の密度と機械的特性と白金フィルムの厚さと音響波
長（７．２５μｍ、これは７．４±０．１５μｍの公称
値から経験的に正しくなおした値である）を用いて測定
した周波数から計算された。その結果、ウェハの一端に
おける陰のついていない金フィルムの予測厚さと計算上
の厚さの一致を見た。図４の実践は、所望のプロファイ
ルを表し、所望の厚さと測定厚さとの間の一致が製造方
法の正しさを確認した。
【００１７】本発明の製造技術の有用性を示すために、
コンプレックスの光ファイバー上の抵抗性コーティング
を用いる２種類の活性ファイバーグレーティングデバイ
スを製造し、テストした。一つは伝送スペクトラムのシ
フトと広域化を同時に可能とするような追加／ドロップ
フィルター用のベースを構成する。現在ではこの機能を
有するデバイスは、グレーティングを有する光ファイバ
ーのセグメントが接着剤により搭載されるＶ形溝を具備
する伝熱性プレートにより接続されたバルクヒーターと
クーラーとを用いる。このデバイスは、良好な光学特性
を有するが、コストが高く嵩張り、製造するのが複雑で
電力を効率的には使用できるものではない。本明細書で
記載したシャドウマスクの技術を用いると、追加／ドロ
ップのグレーティングの反射スペクトラムを電気的に同
調可能なシフティングと広帯域化を与えるこのできる光
ファイバー上の抵抗性ヒーター用の線形にテーパーが形
成された金属製コーティングを堆積するのが容易であ
る。これらのデバイスにおいては、抵抗性加熱は、フィ
ルムの局部的な厚さ（すなわち抵抗値）が変動するのに
応じて行われる。テーパー付きのコーティング層におい
ては、この分散し変化する加熱によりグレーティングに
沿った温度勾配が引き起こされ、これにより反射スペク
トラムを広帯域化しシフトさせることができる。
コンプレックスの光ファイバー上の抵抗性コーティング
を用いる２種類の活性ファイバーグレーティングデバイ
スを製造し、テストした。一つは伝送スペクトラムのシ
フトと広域化を同時に可能とするような追加／ドロップ
フィルター用のベースを構成する。現在ではこの機能を
有するデバイスは、グレーティングを有する光ファイバ
ーのセグメントが接着剤により搭載されるＶ形溝を具備
する伝熱性プレートにより接続されたバルクヒーターと
クーラーとを用いる。このデバイスは、良好な光学特性
を有するが、コストが高く嵩張り、製造するのが複雑で
電力を効率的には使用できるものではない。本明細書で
記載したシャドウマスクの技術を用いると、追加／ドロ
ップのグレーティングの反射スペクトラムを電気的に同
調可能なシフティングと広帯域化を与えるこのできる光
ファイバー上の抵抗性ヒーター用の線形にテーパーが形
成された金属製コーティングを堆積するのが容易であ
る。これらのデバイスにおいては、抵抗性加熱は、フィ
ルムの局部的な厚さ（すなわち抵抗値）が変動するのに
応じて行われる。テーパー付きのコーティング層におい
ては、この分散し変化する加熱によりグレーティングに
沿った温度勾配が引き起こされ、これにより反射スペク
トラムを広帯域化しシフトさせることができる。
【００１８】図５は、ファイバー上のコーティング層に
加えられた様々な電圧における二つのデバイスの反射ス
ペクトラムを示す。図５の（ａ）は線形にテーパー上の
コーティング層を用いたデバイスのデータを示し、同
（ｂ）は、均一のコーティング層を用いたデバイスのデ
ータを参考用に示す。このデータは、テーパー上のコー
ティングを用いたデバイスは、光ファイバーがフィルム
を通して流れる電流により加熱されるにつれて、反射ス
ペクトラムがシフトするのを示し、さらにまたグレーテ
ィングに沿って加熱が変動するために反射スペクトラム
が広帯域化することを示している。この広帯域化は、熱
傾斜（すなわち印加電圧）が増加するにつれて増加す
る。テーパー形状の光ファイバー上の薄いフィルム製の
ヒーターを用いる調整可能なグレーティングの単純で小
型の良好な動作特性は、追加／ドロップのアプリケーシ
ョンにとって魅力的である。
加えられた様々な電圧における二つのデバイスの反射ス
ペクトラムを示す。図５の（ａ）は線形にテーパー上の
コーティング層を用いたデバイスのデータを示し、同
（ｂ）は、均一のコーティング層を用いたデバイスのデ
ータを参考用に示す。このデータは、テーパー上のコー
ティングを用いたデバイスは、光ファイバーがフィルム
を通して流れる電流により加熱されるにつれて、反射ス
ペクトラムがシフトするのを示し、さらにまたグレーテ
ィングに沿って加熱が変動するために反射スペクトラム
が広帯域化することを示している。この広帯域化は、熱
傾斜（すなわち印加電圧）が増加するにつれて増加す
る。テーパー形状の光ファイバー上の薄いフィルム製の
ヒーターを用いる調整可能なグレーティングの単純で小
型の良好な動作特性は、追加／ドロップのアプリケーシ
ョンにとって魅力的である。
【００１９】グレーティングのチャープの形状は、スペ
クトラムの広帯域化のみが必要とされるために、多くの
場合追加／ドロップフィルターにとって必要不可欠なこ
とではない。このため上記のデバイスに対しては、単に
線形にテーパー形状したコーティング層を用いる。しか
し、ブラググレーティングが分散補償用に用いられる場
合には、チャープの形状は必須事項である。線形分散補
償グレーティングに対しては、チャープは、厳密に線形
でかつ調整可能でなければならない。厚さが光ファイバ
ーに沿った位置に反比例して変化するようなコーティン
グ層を介して電流が流れると、位置に線形に依存した比
率で抵抗発熱が行われる。そのためアポダイズド(apodi
zed)ブラググレーティングを含む光ファイバーの一部上
のこれらの種類のコーティング層により、グレーティン
グを線形にチャープできる電気的に同調可能な線形温度
勾配が可能となる。図１に示した方法により、同様な厚
さのプロファイルを具備するコーティング層の形成が可
能であり、さらに処理ステップを減らしかつ、全部の厚
さをはるかに小さくできるコーティングの形成が可能と
なる。
クトラムの広帯域化のみが必要とされるために、多くの
場合追加／ドロップフィルターにとって必要不可欠なこ
とではない。このため上記のデバイスに対しては、単に
線形にテーパー形状したコーティング層を用いる。しか
し、ブラググレーティングが分散補償用に用いられる場
合には、チャープの形状は必須事項である。線形分散補
償グレーティングに対しては、チャープは、厳密に線形
でかつ調整可能でなければならない。厚さが光ファイバ
ーに沿った位置に反比例して変化するようなコーティン
グ層を介して電流が流れると、位置に線形に依存した比
率で抵抗発熱が行われる。そのためアポダイズド(apodi
zed)ブラググレーティングを含む光ファイバーの一部上
のこれらの種類のコーティング層により、グレーティン
グを線形にチャープできる電気的に同調可能な線形温度
勾配が可能となる。図１に示した方法により、同様な厚
さのプロファイルを具備するコーティング層の形成が可
能であり、さらに処理ステップを減らしかつ、全部の厚
さをはるかに小さくできるコーティングの形成が可能と
なる。
【００２０】図６は、これらの方法を用いて形成された
逆方向にテーパーが形成されたコーティング層を具備す
るデバイスから得られたデータを示す。線形のグループ
遅延と反射ピークの均一の拡張化は、熱により導入され
たチャープが線形であることを示している。反射スペク
トラム内の非均一性はブラグコーティングそのものの不
完全なアポダイゼーション(apodization)から主に生ず
る。
逆方向にテーパーが形成されたコーティング層を具備す
るデバイスから得られたデータを示す。線形のグループ
遅延と反射ピークの均一の拡張化は、熱により導入され
たチャープが線形であることを示している。反射スペク
トラム内の非均一性はブラグコーティングそのものの不
完全なアポダイゼーション(apodization)から主に生ず
る。
【００２１】移動段と適宜のテンプレートによる時間依
存性のシャドウマスクのパターニングにより、光ファイ
バー上に様々な厚さのプロファイルを有するコーティン
グ層が形成できる。この製造方法のアプローチは、光フ
ァイバー上で分散した抵抗性のヒーターに対し、ごく薄
い（１μｍ以下）のコーティング層を生成するのに適し
たものである。これらの構造は、分散補償器用と、熱で
活性化される追加／ドロップフィルター用にアポダイズ
(apodized)されたブラググレーティングとともに用いる
ことができる。多くのアプリケーションにおいては、こ
の技術は、上記した電気形成方法を補うものである。こ
の技術は、厚い（２μｍ以上）のコーティング層を容易
には形成できないが、電気的手段で容易に形成できるも
のよりもより薄いフィルムで良く機能する。これらの薄
いコーティング層は、光ファイバーの機械的応答に対し
大きな影響を有さず、そのため機械的歪みでもって分散
した加熱が結合しない方法で組み合わせることのできる
デバイスに対しては理想的である。
存性のシャドウマスクのパターニングにより、光ファイ
バー上に様々な厚さのプロファイルを有するコーティン
グ層が形成できる。この製造方法のアプローチは、光フ
ァイバー上で分散した抵抗性のヒーターに対し、ごく薄
い（１μｍ以下）のコーティング層を生成するのに適し
たものである。これらの構造は、分散補償器用と、熱で
活性化される追加／ドロップフィルター用にアポダイズ
(apodized)されたブラググレーティングとともに用いる
ことができる。多くのアプリケーションにおいては、こ
の技術は、上記した電気形成方法を補うものである。こ
の技術は、厚い（２μｍ以上）のコーティング層を容易
には形成できないが、電気的手段で容易に形成できるも
のよりもより薄いフィルムで良く機能する。これらの薄
いコーティング層は、光ファイバーの機械的応答に対し
大きな影響を有さず、そのため機械的歪みでもって分散
した加熱が結合しない方法で組み合わせることのできる
デバイスに対しては理想的である。
【００２２】
【発明の効果】本発明のシャドウマスクのアプローチの
別の利点は、厚さが非単調に変動するフィルムを容易に
製造できる点である。例えば、これにより電気的に同調
可能なサンプルされた上部構造あるいは位相シフトグレ
ーティングの光ファイバー上のヒーターの形成ができ
る。
別の利点は、厚さが非単調に変動するフィルムを容易に
製造できる点である。例えば、これにより電気的に同調
可能なサンプルされた上部構造あるいは位相シフトグレ
ーティングの光ファイバー上のヒーターの形成ができ
る。
【図１】厚さが制御可能な金属コーティング層を具備す
る光ファイバーの製造ステップを表す図。
る光ファイバーの製造ステップを表す図。
【図２】図１のプロセスで使用されるシャドウマスクの
代表例を表す図。
代表例を表す図。
【図３】図１の方法を実行するのに用いられる製造装置
を表す図。
を表す図。
【図４】図１の製造プロセスを用いて製造されたデバイ
スの特性を表すグラフ。
スの特性を表すグラフ。
【図５】図１の製造プロセスを用いて製造されたデバイ
スの特性を表すグラフ。
スの特性を表すグラフ。
【図６】図１の製造プロセスを用いて製造されたデバイ
スの特性を表すグラフ。
スの特性を表すグラフ。
Ａ 光ファイバーとシャドウマスクを用意する Ｂ 光ファイバーをその間にマスクを挟んでソース近傍
に配置する Ｃ ソースを活性化し、厚さを制御するためにマスクを
移動させる ３０ 光ファイバー ３１ 金属ソース ３２ マスク ３３ 移動させる段(translation stage)
に配置する Ｃ ソースを活性化し、厚さを制御するためにマスクを
移動させる ３０ 光ファイバー ３１ 金属ソース ３２ マスク ３３ 移動させる段(translation stage)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ベンジャミン ジョン エッグレトン アメリカ合衆国、07901 ニュージャージ ー、サミット、オウブレイ ストリート 17 (72)発明者 レベッカ ジェイン ジャックマン アメリカ合衆国、02114 マサチューセッ ツ、ボストン、グローブ ストリート 38、アパートメント ２ (72)発明者 ジョン エー．ロガーズ アメリカ合衆国、07974 ニュージャージ ー、ニュープロビデンス、スプリングフィ ールド アベニュー 1200、アパートメン ト １シー (72)発明者 トーマス アンドリュー ストラッサー アメリカ合衆国、07060 ニュージャージ ー、ワーレン、ハーモニー ロード ６
Claims (14)
- 【請求項１】 （Ａ）コーティングすべき光ファイバー
（３０）とコーティングパターンを規定するシャドウマ
スク（３２）を用意するステップと、 （Ｂ）金属ソース（３１）からのコーティング用金属を
光ファイバー（３０）に付着させるために、前記シャド
ウマスク（３２）を、前記金属ソース（３１）と光ファ
イバー（３０）との間に配置するステップと、 （Ｃ）コーティング用金属を発するよう前記金属ソース
（３１）を活性化し、前記シャドウマスク（３２）を光
ファイバー（３０）に対し移動させるステップと、から
なり、これにより、前記光ファイバー（３０）に沿って
堆積される金属層の厚さの変量を制御することを特徴と
する可変厚さの金属製コーティングを具備する光ファイ
バーデバイスの製造方法。 - 【請求項２】 前記シャドウマスク（３２）は、光ファ
イバー（３０）の長さに直交する方向に移動させること
を特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記マスクは、０．０５〜０．２ｃｍ／
分の範囲の速度で移動することを特徴とする請求項２記
載の方法。 - 【請求項４】 前記シャドウマスク（３２）は、光ファ
イバー（３０）に沿って逆方向に変化する厚さを有する
コーティング層を形成する形状であることを特徴とする
請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 前記シャドウマスク（３２）は、光ファ
イバー（３０）に沿って線形に厚さが変化するコーティ
ング層を形成する形状であることを特徴とする請求項１
記載の方法。 - 【請求項６】 前記シャドウマスク（３２）は、光ファ
イバー（３０）に沿って非単調に厚さが変動するコーテ
ィング層を形成することを特徴とする請求項１記載の方
法。 - 【請求項７】 前記シャドウマスク（３２）は、コーテ
ィングされた長さの内部部分内で厚さが薄くなるような
コーティング層を形成する形状であることを特徴とする
請求項１記載の方法。 - 【請求項８】 前記シャドウマスク（３２）は、光ファ
イバー（３０）に沿って周期的に厚さが変動するコーテ
ィング層を形成するような形状であることを特徴とする
請求項１記載の方法。 - 【請求項９】 前記金属ソース（３１）は、金，チタ
ン，クロム，白金，またはアルミニウムのソースを含む
ことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項１０】 前記光ファイバー（３０）は、光学グ
レーティングを含むことを特徴とする請求項１記載の方
法。 - 【請求項１１】 前記光ファイバー（３０）は、ブラグ
グレーティングを含むことを特徴とする請求項１記載の
方法。 - 【請求項１２】 前記光ファイバー（３０）は、長周期
グレーティングを含むことを特徴とする請求項１記載の
方法。 - 【請求項１３】 前記金属製のコーティング層の厚さ
は、２μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の
方法。 - 【請求項１４】 （Ｄ）前記金属ソースを活性化させて
いる間、光ファイバー（３０）を回転させるステップを
さらに有することを特徴とする請求項１記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/252,704 US6303182B1 (en) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | Method for making optical fiber devices having variable thickness metal coatings |
| US09/252704 | 1999-02-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000241678A true JP2000241678A (ja) | 2000-09-08 |
Family
ID=22957163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000037110A Pending JP2000241678A (ja) | 1999-02-18 | 2000-02-15 | 可変厚さの金属製コーティングを具備する光ファイバーデバイスの製造方法。 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6303182B1 (ja) |
| EP (1) | EP1030197B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000241678A (ja) |
| DE (1) | DE60022106T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002333526A (ja) * | 2001-03-06 | 2002-11-22 | Fujikura Ltd | 可変光減衰器、光増幅器及び光通信システム |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7062348B1 (en) * | 2000-07-13 | 2006-06-13 | The Extreme Ultaviolet Lithography Llc | Dynamic mask for producing uniform or graded-thickness thin films |
| US6680617B2 (en) * | 2000-09-20 | 2004-01-20 | Neocera, Inc. | Apertured probes for localized measurements of a material's complex permittivity and fabrication method |
| FR2828289B1 (fr) * | 2001-08-06 | 2004-01-30 | Cit Alcatel | Compensateur de dispersion large bande accordable |
| TW560102B (en) * | 2001-09-12 | 2003-11-01 | Itn Energy Systems Inc | Thin-film electrochemical devices on fibrous or ribbon-like substrates and methd for their manufacture and design |
| WO2003022564A1 (en) * | 2001-09-12 | 2003-03-20 | Itn Energy Systems, Inc. | Apparatus and method for the design and manufacture of multifunctional composite materials with power integration |
| WO2003093885A2 (en) * | 2002-04-29 | 2003-11-13 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Effective refractive index chirped bragg gratings |
| US7068939B2 (en) * | 2002-06-04 | 2006-06-27 | Hon Hai Precision Ind. Co., Ltd. | Dynamic power optical splitter |
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| US7580639B2 (en) | 2003-12-29 | 2009-08-25 | Verizon Business Global Llc | Characterization and control of optical dispersion compensating element |
| CN102483337B (zh) | 2009-07-16 | 2015-11-25 | 哈米德瑞萨·埃洛莫哈迈德 | 一种光纤传感器及制造方法 |
| US11464451B1 (en) | 2020-03-11 | 2022-10-11 | Huxley Medical, Inc. | Patch for improved biometric data capture and related processes |
| US11660005B1 (en) | 2021-06-04 | 2023-05-30 | Huxley Medical, Inc. | Processing and analyzing biometric data |
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-
1999
- 1999-02-18 US US09/252,704 patent/US6303182B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-02-09 EP EP00301031A patent/EP1030197B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-09 DE DE60022106T patent/DE60022106T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-15 JP JP2000037110A patent/JP2000241678A/ja active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1030197A2 (en) | 2000-08-23 |
| EP1030197A3 (en) | 2003-09-17 |
| EP1030197B1 (en) | 2005-08-24 |
| DE60022106T2 (de) | 2006-06-22 |
| DE60022106D1 (de) | 2005-09-29 |
| US6303182B1 (en) | 2001-10-16 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040608 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050518 |