JP2000347047A - Temperature compensation type fiber bragg grating - Google Patents
Temperature compensation type fiber bragg gratingInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、温度補償型光ファ
イバブラッググレーティングに関する。The present invention relates to a temperature compensated optical fiber Bragg grating.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光ファイバブラッグクレーティングは、
光ファイバの長さ方向に周期的な屈折率変化を作成する
ことにより、特定波長の光を反射させる特性を持たせた
光ファイバ部品である。この反射波長λは、グレーティ
ング周期Λと実効屈折率ｎeffを用いて以下のように書
くことができる。 λ＝２ｎeff・Λ ・・・（１）2. Description of the Related Art An optical fiber Bragg grating is:
An optical fiber component having a characteristic of reflecting light of a specific wavelength by creating a periodic refractive index change in the length direction of the optical fiber. The reflection wavelength λ can be written as follows using the grating period Λ and the effective refractive index n eff . λ = 2n eff · Λ (1)
【０００３】従って、反射波長の温度依存性∂λ/∂Ｔ
は、 （∂λ/∂Ｔ）＝２｛（∂ｎeff/∂Ｔ）・Λ＋（∂Λ/∂Ｔ）・ｎeff）｝ ・・・（２） となる。更に光ファイバの線膨張係数をαとすると、∂
Λ/∂Ｔ＝α・Λと書けるので、式（２）は、 （∂λ/∂Ｔ）＝２｛（∂ｎeff/∂Ｔ）・Λ＋α・Λ・ｎeff）｝ ・・・（３） となる。ここで、溶融石英の屈折率温度依存性∂ ｎeff
/∂Ｔは、＋９.８×１０-6であり、更に溶融石英の線
膨張係数αは、４.０×１０-7であるので、反射波長が
１５５０ｎｍである光ファイバブラッグクレーティング
の反射特性は、上記式（３）より、約０.０１（ｎｍ/
Ｋ）の温度依存性を有することになる。従って、温度が
例えば−２０℃から８０℃の範囲で１００℃変化する場
合には、光ファイバグレーティングの反射波長は１.０
ｎｍ程度変動してしまうことになる。波長多重通信にお
いては、波長間隔が０.８ｎｍ程度で数種類の波長を同
時に伝送する必要があるため、上記のような光ファイバ
ブラッググレーティング特性の温度依存性は大きな問題
となる。Accordingly, the temperature dependence of the reflection wavelength, ∂λ / ∂T
Is (∂λ / ∂T) = 2 ｛(∂n eff / ∂T) Λ {+ (∂Λ / ∂T) ・ n eff )｝ (2) Further, assuming that the linear expansion coefficient of the optical fiber is α, ∂
Since Λ / ∂T = α · Λ, equation (2) can be expressed as (∂λ / ∂T) = 2 ｛(∂n eff / ∂T) · Λ + α · Λ · n eff )｝ (3) ). Here, temperature dependence of refractive index of fused silica 石英 n eff
/ ΔT is + 9.8 × 10 −6 and the linear expansion coefficient α of fused silica is 4.0 × 10 −7 , so that the reflection characteristics of the optical fiber Bragg grating having a reflection wavelength of 1550 nm Is approximately 0.01 (nm /
K) has a temperature dependency. Therefore, when the temperature changes by 100 ° C. in the range of −20 ° C. to 80 ° C., for example, the reflection wavelength of the optical fiber grating becomes 1.0.
It will fluctuate by about nm. In wavelength multiplex communication, since it is necessary to simultaneously transmit several types of wavelengths with a wavelength interval of about 0.8 nm, the above-described temperature dependence of the optical fiber Bragg grating characteristics is a significant problem.
【０００４】このような光ファイバブラッググレーティ
ングの温度依存性を低減させるため、（Ｇ．Ｗ．Ｙｏｆ
ｆｅら、Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｍｍｕｎｉ
ｃａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｉｇｅｓｔ Ｗ
１４ ｐｐ．１３４−１３５，１９９５）において、図
７に示されるような温度補償型光ファイバブラッググレ
ーティング２０が提案されている。この温度補償型光フ
ァイバブラッググレーティング２０は、線膨張係数の異
なる二種類の部材を組み合わせたものであり、一方の部
材を線膨張係数のより小さい台座２１とし、他方の部材
を線膨張係数のより大きい梁２２としたものである。光
ファイバブラッググレーティング２０のグレーティング
部２３は、台座２１の両端にある梁２２の間において、
張力をかけた状態で、光ファイバ固定部１６，１６間に
架設固定されている。例えば、この架設されたグレーテ
ィング部２３の周囲の温度が上昇した場合には、台座２
１よりも梁２２の膨張が大きいために、梁２２上の光フ
ァイバ固定部１６，１６間に架設固定されているグレー
ティング部２３の張力は緩むことになる。即ち、グレー
ティング部２３の見かけの線膨張係数が負の値となり、
上記（３）式右辺第２項の値は負となる。従って、
（３）式右辺第２項が（３）右辺第１項と絶対値が同じ
で負の値をとるように、台座２１と梁２２の線膨張係数
及び長さを適宜調節することにより、光ファイバブラッ
ググレーティングの温度依存性を打ち消すことが可能で
ある。In order to reduce the temperature dependence of such an optical fiber Bragg grating, (GW Yof)
fe et al., Optical Fiber Communi.
Cation Technical Digest W
14 pp. 134-135, 1995), there has been proposed a temperature compensated optical fiber Bragg grating 20 as shown in FIG. This temperature-compensated optical fiber Bragg grating 20 is a combination of two types of members having different linear expansion coefficients. One member is a pedestal 21 having a smaller linear expansion coefficient, and the other member is a pedestal having a smaller linear expansion coefficient. This is a large beam 22. The grating portion 23 of the optical fiber Bragg grating 20 is provided between the beams 22 at both ends of the pedestal 21.
The optical fiber is fixed between the optical fiber fixing portions 16 and 16 under tension. For example, when the temperature around the installed grating portion 23 rises, the pedestal 2
Since the expansion of the beam 22 is larger than 1, the tension of the grating portion 23 erected and fixed between the optical fiber fixing portions 16 on the beam 22 is relaxed. That is, the apparent linear expansion coefficient of the grating portion 23 becomes a negative value,
The value of the second term on the right side of the above equation (3) is negative. Therefore,
By appropriately adjusting the linear expansion coefficient and the length of the pedestal 21 and the beam 22 so that the second term on the right side of the equation (3) has the same absolute value as the first term on the right side (3) and takes a negative value, the light It is possible to cancel the temperature dependence of the fiber Bragg grating.
【０００５】図７に示される従来の温度補償型光ファイ
バブラッググレーティング２０においては、台座２１及
び梁２２はねじ又は接着剤により互いに固定されてい
る。例えば台座２１がインバーで梁２２がアルミニウム
の場合には、台座２１と梁２２はねじにより固定されて
いた。しかしながらねじにより台座２１と梁２２を固定
する場合には、台座２１と梁２２とにかかる応力がねじ
止めの部分に集中してしまい、歪みが生じてしまうとい
う問題があった。更に、ねじ止め部を設けることにより
光ファイバブラッググレーティングの製造方法が煩雑に
なるという問題もあった。また、ねじ止めによる固定を
行なった光ファイバブラッググレーティング２０では、
異質物であるねじを利用して梁２２と台座２１との固定
を行なっているので、梁２２及び台座２１のそれぞれに
かかる応力が一様ではなくなり、図４に示すようなヒス
テリシス特性、即ち温度上昇時と温度下降時とで異なる
履歴をたどる現象が生じてしまうという問題があった。
一方、台座２１を石英ガラス製とし、梁２２をアルミニ
ウム製として両者を接着剤により固定した場合には、湿
度などの環境変化によって光ファイバブラッググレーテ
ィングの温度補償機能が低下してしまうという問題があ
った。In the conventional temperature-compensated optical fiber Bragg grating 20 shown in FIG. 7, the pedestal 21 and the beam 22 are fixed to each other by a screw or an adhesive. For example, when the pedestal 21 is made of Invar and the beam 22 is made of aluminum, the pedestal 21 and the beam 22 are fixed by screws. However, when the pedestal 21 and the beam 22 are fixed with screws, there is a problem in that stress applied to the pedestal 21 and the beam 22 is concentrated on the screwed portion, causing distortion. Furthermore, there is a problem that the method of manufacturing the optical fiber Bragg grating becomes complicated by providing the screwed portion. In the optical fiber Bragg grating 20 fixed by screwing,
Since the beam 22 and the pedestal 21 are fixed to each other by using a screw which is a foreign substance, the stress applied to each of the beam 22 and the pedestal 21 is not uniform, and the hysteresis characteristic as shown in FIG. There has been a problem that a phenomenon occurs in which different histories are traced when the temperature rises and when the temperature falls.
On the other hand, if the pedestal 21 is made of quartz glass and the beam 22 is made of aluminum and both are fixed with an adhesive, there is a problem that the temperature compensation function of the optical fiber Bragg grating is reduced due to environmental changes such as humidity. Was.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題に鑑
みてなされたものであり、梁と台座との固定にねじ止め
や接着剤等を使用しない、製造工程が簡略化された温度
補償型光ファイバブラッググレーティングであって、ヒ
ステリシス特性が改善されたものを提供することを目的
としている。又、本発明は湿度等の環境変化に対しても
温度補償特性が維持できる温度補償型光ファイバブラッ
ググレーティングを提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and does not use a screw or an adhesive to fix a beam to a pedestal. It is an object of the present invention to provide an optical fiber Bragg grating having improved hysteresis characteristics. Another object of the present invention is to provide a temperature-compensated optical fiber Bragg grating that can maintain temperature-compensation characteristics even with environmental changes such as humidity.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために本発明の光ファイバブラッググレーティ
ングは、以下のごとく構成されている。即ち、本発明の
温度補償型光ファイバブラッググレーティングは、台座
と梁を具備し、前記台座は平板状で、その同一平面上に
相対する１対の梁取付用穴を有し、前記梁は台座差込部
と、平板状で、前記台座に差し込まれたときに前記台座
に平行する光ファイバ固定台とからなり、前記梁の線膨
張係数は前記台座の線膨張係数よりも大きく、前記梁
は、前記梁取付用穴のそれぞれに対して、前記台座から
光ファイバ固定台までの高さが同じで、光ファイバ固定
部がその長手方向で互いに向き合うようにして取付けら
れ、光ファイバのグレーティング部が、前記梁取付用穴
に取付けられた梁の光ファイバ固定部に、張力をかけた
状態で架設固定され、前記梁は焼きバメ又は圧入により
前記台座の梁取付用穴に挿入されて固定されていること
を特徴とするものである。本発明の温度補償型光ファイ
バブラッググレーティングにおいては、前記台座及び前
記梁が共に金属からなることが好ましい。更に本発明の
温度補償型光ファイバブラッググレーティングにおいて
は、前記台座がチタンであり、前記梁がアルミニウムで
あることが好ましい。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems and achieve the object, an optical fiber Bragg grating according to the present invention is configured as follows. That is, the temperature compensated optical fiber Bragg grating of the present invention includes a pedestal and a beam, the pedestal is a flat plate, and has a pair of opposed beam mounting holes on the same plane, and the beam is a pedestal. The insertion portion, a flat plate, comprises an optical fiber fixing base parallel to the base when inserted into the base, the linear expansion coefficient of the beam is larger than the linear expansion coefficient of the base, the beam is For each of the beam mounting holes, the height from the pedestal to the optical fiber fixing table is the same, and the optical fiber fixing sections are mounted so as to face each other in the longitudinal direction, and the grating section of the optical fiber is The optical fiber fixing portion of the beam attached to the beam mounting hole, is installed and fixed under tension, the beam is inserted into the beam mounting hole of the pedestal by shrink fit or press fit and fixed. Specially It is an. In the temperature compensated optical fiber Bragg grating of the present invention, it is preferable that both the pedestal and the beam are made of metal. Further, in the temperature compensated optical fiber Bragg grating of the present invention, it is preferable that the pedestal is made of titanium and the beam is made of aluminum.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】以下に、図を参照しながら本発明
を詳しく説明する。図１は本発明の温度補償型光ファイ
バブラッググレーティングの一例を示す図である。図１
（ａ）は上面図、図１（ｂ）は側面図である。図中符号
１は温度補償型光ファイバブラッググレーティングを、
符号２は台座を、符号３は梁をそれぞれ示すものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an example of the temperature compensated optical fiber Bragg grating of the present invention. FIG.
1A is a top view, and FIG. 1B is a side view. In the figure, reference numeral 1 denotes a temperature compensated optical fiber Bragg grating,
Reference numeral 2 indicates a pedestal, and reference numeral 3 indicates a beam.
【０００９】図１に示されるように、温度補償型光ファ
イバブラッググレーティング１は、台座２と、梁３と、
台座２に固定された梁３，３の間に架設固定された光フ
ァイバ７とから概略構成されるものである。図２（ａ）
の上面図及び図２（ｂ）の側面図に示されるように、台
座２は平板状の形状を有し、その同一面上に開口部が四
角形である１対の梁取付用穴１０，１０が台座２を貫通
して形成されたものである。台座２の材料には、梁３の
材料の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有するもの
が使用される。従って、材料の選定は梁３の材料の選定
との兼ね合いによって行なわれるものであるが、一般的
にはチタンやインバー等の線膨張係数の小さい金属が使
用される。As shown in FIG. 1, a temperature-compensated optical fiber Bragg grating 1 includes a pedestal 2, a beam 3,
An optical fiber 7 is installed and fixed between the beams 3 and 3 fixed to the pedestal 2. FIG. 2 (a)
As shown in the top view of FIG. 2 and the side view of FIG. 2B, the pedestal 2 has a flat plate shape, and a pair of beam mounting holes 10, 10 each having a rectangular opening on the same surface. Are formed through the pedestal 2. As the material of the pedestal 2, a material having a linear expansion coefficient smaller than that of the material of the beam 3 is used. Therefore, the selection of the material is performed in consideration of the selection of the material of the beam 3, but generally a metal having a small linear expansion coefficient such as titanium or invar is used.
【００１０】図３（ａ）の上面図及び図３（ｂ）の側面
図に示されるように、梁３は台座差込部６と光ファイバ
固定台５とからなるものである。台座差込部６は概ね立
方体の形状を有するものとなっていて、その横断面の四
角形の大きさは、台座２の梁取付用穴１０の開口部の四
角形の大きさよりも若干大きいものとなっている。一
方、台座差込部６の高さについては、梁３の台座差込部
６を台座２の梁取付用穴１０に完全に差し込んだ際に、
台座差込部６が梁取付用穴１０から充分に突出するもの
であれば特に限定されるものではない。梁３の光ファイ
バ固定台５は、平板状の形状を有し、台座差込部６の側
面と直交し、且つ台座差込部６の側面から外方へと突出
したものである。そしてこの台座差込部６の側面から突
出した光ファイバ固定台５の平面は、梁３が台座２に取
付けられた際に、台座２の平面と平行するものとなって
いる。梁３の材料としては、台座２の材料の線膨張係数
よりも大きい線膨張係数を有するものを使用し、台座２
にチタン等の低線膨張性の金属を使用する場合には、ア
ルミニウム等の線膨張係数のより大きい金属を使用す
る。尚、梁取付用穴１０，１０同士の間の距離は、台座
２に取付ける梁３の大きさ、並びに梁３及び台座２の材
質によって決まる相対的なものである。また、図２では
梁取付用穴１０の開口部の形状は四角形となるものとし
たが、四角形以外の多角形とすることも可能である。As shown in the top view of FIG. 3A and the side view of FIG. 3B, the beam 3 comprises a pedestal insertion portion 6 and an optical fiber fixing base 5. The pedestal insertion portion 6 has a substantially cubic shape, and the size of the square of the cross section thereof is slightly larger than the size of the square of the opening of the beam mounting hole 10 of the pedestal 2. ing. On the other hand, as for the height of the pedestal insertion portion 6, when the pedestal insertion portion 6 of the beam 3 is completely inserted into the beam mounting hole 10 of the pedestal 2,
The pedestal insertion portion 6 is not particularly limited as long as it protrudes sufficiently from the beam mounting hole 10. The optical fiber fixing base 5 of the beam 3 has a flat plate shape, is orthogonal to the side surface of the pedestal insertion portion 6, and protrudes outward from the side surface of the pedestal insertion portion 6. The plane of the optical fiber fixing base 5 protruding from the side surface of the base insertion part 6 is parallel to the plane of the base 2 when the beam 3 is attached to the base 2. As the material of the beam 3, a material having a linear expansion coefficient larger than that of the material of the pedestal 2 is used.
When a low linear expansion metal such as titanium is used, a metal having a higher linear expansion coefficient such as aluminum is used. The distance between the beam mounting holes 10, 10 is a relative value determined by the size of the beam 3 mounted on the pedestal 2 and the materials of the beam 3 and the pedestal 2. Further, in FIG. 2, the shape of the opening of the beam mounting hole 10 is a square, but it may be a polygon other than a square.
【００１１】上記した構成の温度補償型光ファイバブラ
ッググレーティングの製造は、梁３の台座２への取付
と、光ファイバブラッググレーティングの梁３，３への
架設固定とにより行なう。梁３の台座２への取付は圧
入、又は焼きバメにより行なうことができる。圧入の場
合には、台座差込部６に全側面から圧力をかけて圧縮
し、台座差込部６をその状態で梁取付部１０に押し込
む。一方、焼きバメの場合には図５に示されるようにし
て、梁取付用穴１０をガスバーナ等により予め加熱して
膨張させておき、そこに梁３の台座差込部６を差し込
む。差込後、台座２を冷却すると膨張していた梁取付用
穴１０が収縮して、台座２からの接触応力により梁３が
台座２に固定される。The manufacture of the temperature-compensated optical fiber Bragg grating having the above-described structure is performed by attaching the beam 3 to the pedestal 2 and mounting the optical fiber Bragg grating on the beams 3 and 3. The attachment of the beam 3 to the pedestal 2 can be performed by press fitting or shrink fitting. In the case of press-fitting, the pedestal insertion portion 6 is compressed by applying pressure from all sides, and the pedestal insertion portion 6 is pushed into the beam mounting portion 10 in that state. On the other hand, in the case of shrinkage fitting, as shown in FIG. 5, the beam mounting hole 10 is previously heated and expanded by a gas burner or the like, and the pedestal insertion portion 6 of the beam 3 is inserted therein. When the pedestal 2 is cooled after the insertion, the expanded beam mounting hole 10 contracts, and the beam 3 is fixed to the pedestal 2 by contact stress from the pedestal 2.
【００１２】上記のようにして梁３，３を台座２に取付
けた後に、光ファイバブラッググレーティングを梁３，
３に架設固定する。張力をかけた状態で光ファイバ７を
梁３，３上に固定するには、まず光ファイバ７のグレー
ティング部８が梁３，３間のほぼ中心に位置するように
して光ファイバ７を光ファイバ固定台５，５上に架設す
る。光ファイバ固定部９，９のうち一方において光ファ
イバ７を固定した後に、光ファイバ固定部９，９間に張
力をかける。次いで張力を維持しながら、他方の光ファ
イバ固定部９において光ファイバ７を固定する。光ファ
イバ固定部９における光ファイバ７の固定は、ＵＶ硬化
型接着剤、熱硬化型接着剤等の接着剤、又はガラス半
田、ガラス固定用金属半田等により行なうことができ
る。After attaching beams 3 and 3 to pedestal 2 as described above, an optical fiber Bragg grating is applied to beams 3 and 3.
3 and fix it. In order to fix the optical fiber 7 on the beams 3 and 3 under tension, first, the optical fiber 7 is positioned such that the grating portion 8 of the optical fiber 7 is located substantially at the center between the beams 3 and 3. It is installed on the fixed bases 5 and 5. After fixing the optical fiber 7 in one of the optical fiber fixing portions 9, tension is applied between the optical fiber fixing portions 9. Next, the optical fiber 7 is fixed in the other optical fiber fixing section 9 while maintaining the tension. The fixing of the optical fiber 7 in the optical fiber fixing section 9 can be performed by using an adhesive such as a UV-curable adhesive or a thermosetting adhesive, glass solder, or metal solder for fixing glass.
【００１３】上記のように構成される温度補償型光ファ
イバブラッググレーティングにおいて、どのようにして
温度補償が実現されるかを以下に説明する。本発明の温
度補償型光ファイバブラッググレーティングにおいて
は、例えば周囲の温度が上昇した場合には、梁３が熱膨
張することになる。梁３の材料の線膨張係数は台座２の
ものよりも大きいため、梁３の膨張の度合いは台座２の
膨張の度合いよりも大きい。従って、張力をかけた状態
で梁３，３間に架設固定されている光ファイバのグレー
ティング部の張力は弛むことになる。温度上昇自体はグ
レーティング部の反射波長に正の影響を与えるが、張力
の弛みは反射波長に負の影響を与えるので、梁３の光フ
ァイバ固定台５の長さを適宜調節することにより正の影
響と負の影響とが相殺されて温度補償が実現されること
になる。How the temperature compensation is realized in the temperature compensated optical fiber Bragg grating configured as described above will be described below. In the temperature compensated optical fiber Bragg grating of the present invention, for example, when the ambient temperature increases, the beam 3 thermally expands. Since the linear expansion coefficient of the material of the beam 3 is larger than that of the pedestal 2, the degree of expansion of the beam 3 is larger than the degree of expansion of the pedestal 2. Accordingly, the tension of the grating portion of the optical fiber fixedly installed between the beams 3 and 3 under tension is loosened. Although the temperature rise itself has a positive effect on the reflection wavelength of the grating portion, but a slackening of the tension has a negative effect on the reflection wavelength, a positive adjustment can be made by appropriately adjusting the length of the optical fiber fixing base 5 of the beam 3. The effect and the negative effect cancel each other out, and the temperature compensation is realized.
【００１４】本実施形態の温度補償型光ファイバブラッ
ググレーティングにおいては、圧入又は焼きバメにより
梁３が台座２に挿入固定しているので、ねじ止めや接着
剤による固定に比べて製造工程が簡略化されている。ま
た、梁３と台座２との固定にねじ止めを行なっていない
ので台座２から梁３への接触応力が均一であり、ヒステ
リス特性が従来のものに比べて大幅に改善することが可
能である。更には、梁３及び台座２をともに金属で作製
しているので、湿度等の環境変化の影響を受けにくいも
のとなっている。In the temperature-compensated optical fiber Bragg grating of the present embodiment, the beam 3 is inserted into and fixed to the pedestal 2 by press-fitting or shrink-fitting, so that the manufacturing process is simplified as compared with screwing or fixing with an adhesive. Have been. Further, since the fixing between the beam 3 and the pedestal 2 is not screwed, the contact stress from the pedestal 2 to the beam 3 is uniform, and the hysteresis characteristics can be greatly improved as compared with the conventional one. . Furthermore, since the beam 3 and the pedestal 2 are both made of metal, they are less susceptible to environmental changes such as humidity.
【００１５】[0015]
【実施例】台座２はチタン（線膨張係数：α＝８．６×
１０-6）を用いて、３ｃｍ×１１．５ｃｍ×０．７ｃｍ
の平板状のものにした。梁取付用穴１０は、１ｃｍ×１
ｃｍとした。一方、梁３にはアルミニウム（線膨張係
数：α＝２３．１×１０-6）を用いて、台座差込部６を
１．００５ｃｍ×１．００５ｃｍ×１１ｃｍとし、光フ
ァイバ固定台５は、 １ｃｍ×Ａｃｍ×０．３ｃｍとし
た。梁３は焼きバメにより台座２に差し込んだ。図３
（ｂ）に示される梁３の長さＡを３４．５ｍｍ（＃
１）、３４．０ｍｍ（＃２）、３３．５ｍｍ（＃３）に
したものをそれぞれ作製して、これらについてのヒート
サイクル特性を調べた。結果は図６に示した。図６
（ａ）と図４との比較より明らかなとおり、何れの例の
光ファイバブラッググレーティング（＃１〜＃３）にお
いても、ねじや接着剤を使用して梁を台座に固定した従
来の温度補償型光ファイバブラッググレーティングに比
べて、ヒステリシス特性が大幅に改善されていることが
わかる。従来の温度補償型光ファイバブラッググレーテ
ィングでは、１００℃の温度変化において最大で０．０
５ｎｍ程度の反射中心波長の差があったのに対して、＃
２の温度補償型光ファイバブラッググレーティングにお
いては、最大で０．００５ｎｍ未満の反射中心波長の差
しかなかった。The pedestal 2 is made of titanium (linear expansion coefficient: α = 8.6 ×).
3 cm × 11.5 cm × 0.7 cm using 10 −6 )
In the form of a flat plate. The beam mounting hole 10 is 1cm x 1
cm. On the other hand, the beam 3 is made of aluminum (linear expansion coefficient: α = 23.1 × 10 −6 ), the pedestal insertion portion 6 is set to 1.005 cm × 1.005 cm × 11 cm, and the optical fiber fixing base 5 is It was 1 cm × Acm × 0.3 cm. The beam 3 was inserted into the pedestal 2 by shrinkage fitting. FIG.
The length A of the beam 3 shown in (b) is 34.5 mm (#
1), 34.0 mm (# 2), and 33.5 mm (# 3) were prepared, respectively, and the heat cycle characteristics thereof were examined. The results are shown in FIG. FIG.
As is clear from the comparison between (a) and FIG. 4, in each of the optical fiber Bragg gratings (# 1 to # 3), the conventional temperature compensation in which the beam is fixed to the pedestal using a screw or an adhesive. It can be seen that the hysteresis characteristic is greatly improved as compared with the optical fiber Bragg grating. In a conventional temperature-compensated optical fiber Bragg grating, a maximum of 0.0
While there was a difference in the reflection center wavelength of about 5 nm,
In the temperature-compensated optical fiber Bragg grating of No. 2, the reflection center wavelength less than 0.005 nm at the maximum was not found.
【００１６】本実施例で作製した温度補償型光ファイバ
ブラッググレーティングのうち、光ファイバ固定台５の
長さが３４．０ｍｍである＃２の温度補償型光ファイバ
ブラッググレーティングが、他の例に比べて非常に良好
な温度補償特性が得られていることがわかる。実験結果
は特に示さないが、梁３を焼きバメではなく圧入により
台座２に差し込んだ場合にも、同様にしてヒステリシス
特性の同程度の改善が得られた。Among the temperature-compensated optical fiber Bragg gratings manufactured in this embodiment, the # 2 temperature-compensated optical fiber Bragg grating having the length of the optical fiber fixing base 5 of 34.0 mm is different from other examples. It can be seen that very good temperature compensation characteristics were obtained. Although the experimental results are not particularly shown, the same improvement in hysteresis characteristics was similarly obtained when the beam 3 was inserted into the pedestal 2 by press-fitting instead of shrinkage fitting.
【００１７】[0017]
【発明の効果】本発明の温度補償型光ファイバブラッグ
グレーティングは、梁が圧入又は焼きバメにより台座の
梁取付用穴に挿入されて固定されているので、台座から
の梁への接触応力が一様となるために、温度補償型光フ
ァイバブラッググレーティングのヒステリシス特性が改
善されたものとなる。また、台座への梁の差込にあたっ
てはねじや接着剤を使用しないので、製造工程を簡略化
することができる。本発明の温度補償型光ファイバブラ
ッググレーティングは、梁及び台座が金属製である場合
には、湿度等の環境変化に対しても影響されることなく
温度補償を行なうことが可能なものとなる。According to the temperature compensated optical fiber Bragg grating of the present invention, since the beam is inserted into the beam mounting hole of the pedestal by press-fitting or shrink fitting, the contact stress from the pedestal to the beam is reduced. Therefore, the hysteresis characteristics of the temperature compensated optical fiber Bragg grating are improved. Further, since screws and adhesives are not used when inserting the beam into the pedestal, the manufacturing process can be simplified. When the beam and the pedestal are made of metal, the temperature compensated optical fiber Bragg grating of the present invention can perform temperature compensation without being affected by environmental changes such as humidity.
【図１】 本発明の温度補償型光ファイバブラッググレ
ーティングの一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a temperature compensated optical fiber Bragg grating of the present invention.
【図２】 本発明の温度補償型光ファイバブラッググレ
ーティングの台座を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a pedestal of the temperature compensated optical fiber Bragg grating of the present invention.
【図３】 本発明の温度補償型光ファイバブラッググレ
ーティングの梁を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a beam of the temperature compensated optical fiber Bragg grating of the present invention.
【図４】 従来の温度補償型ファイバブラッググレーテ
ィングのヒステリシス特性を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing hysteresis characteristics of a conventional temperature-compensated fiber Bragg grating.
【図５】 本発明の温度補償型光ファイバブラッググレ
ーティングにおける、台座への梁の焼きバメの仕方を示
す図である。FIG. 5 is a diagram showing how to shrink a beam on a pedestal in the temperature compensated optical fiber Bragg grating of the present invention.
【図６】 実施例の温度補償型光ファイバブラッググレ
ーティングの温度補償の度合いを比較した図である。FIG. 6 is a diagram comparing the degrees of temperature compensation of the temperature-compensated optical fiber Bragg grating of the example.
【図７】 従来の温度補償型光ファイバブラッググレー
ティングを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a conventional temperature compensated optical fiber Bragg grating.
１・・・温度補償型光ファイバブラッググレーティン
グ、２・・・台座、３・・・梁、５・・・光ファイバ固
定台、６・・・台座差込部、８・・・グレーティング
部、１０・・・梁取付用穴DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Temperature compensation type optical fiber Bragg grating, 2 ... Pedestal, 3 ... Beam, 5 ... Optical fiber fixing stand, 6 ... Pedestal insertion part, 8 ... Grating part, 10 ... Hole for beam mounting
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 哲弥 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 (72)発明者 和田 朗 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 Ｆターム(参考） 2H049 AA51 AA59 AA62 AA63 AA68 2H050 AC82 AC84 AD00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tetsuya Sakai 1440 Rokuzaki, Sakura City, Chiba Prefecture Inside Fujikura Sakura Office (72) Inventor Akira Wada 1440 Mukurosaki, Sakura City, Chiba Prefecture F Inside Fujikura Sakura Office F Terms (reference) 2H049 AA51 AA59 AA62 AA63 AA68 2H050 AC82 AC84 AD00
Claims (3)
梁取付用穴を有し、 前記梁は台座差込部と、平板状で、前記台座に差し込ま
れたときに前記台座に平行する光ファイバ固定台とから
なり、 前記梁の線膨張係数は前記台座の線膨張係数よりも大き
く、 前記梁は、前記梁取付用穴のそれぞれに対して、前記台
座から光ファイバ固定台までの高さが同じで、光ファイ
バ固定台がその長手方向で互いに向き合うようにして取
付けられ、 光ファイバのグレーティング部が、前記梁取付用穴に取
付けられた梁の光ファイバ固定台に、張力をかけた状態
で架設固定され、 前記梁は焼きバメ又は圧入により前記台座の梁取付用穴
に挿入されて固定されていることを特徴とする温度補償
型光ファイバブラッググレーティング。1. A pedestal and a beam, wherein the pedestal is a flat plate, and has a pair of opposed beam mounting holes on the same plane. An optical fiber fixing base parallel to the base when inserted into the base, wherein the linear expansion coefficient of the beam is larger than the linear expansion coefficient of the base, and the beam is provided in each of the beam mounting holes. On the other hand, the height from the pedestal to the optical fiber fixing table is the same, and the optical fiber fixing tables are mounted so as to face each other in the longitudinal direction, and the grating portion of the optical fiber is mounted in the beam mounting hole. Temperature compensation type, wherein the beam is fixedly mounted on the optical fiber fixing base of the beam under tension, and the beam is inserted and fixed in the beam mounting hole of the pedestal by shrinkage fitting or press fitting. Fiber optic Bragg Grete Wing.
ことを特徴とする請求項１記載の温度補償型光ファイバ
ブラッググレーティング。2. The temperature compensated optical fiber Bragg grating according to claim 1, wherein said pedestal and said beam are both made of metal.
ミニウムであることを特徴とする請求項２記載の温度補
償型光ファイバブラッググレーティング。3. The temperature compensated optical fiber Bragg grating according to claim 2, wherein said pedestal is made of titanium and said beam is made of aluminum.
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| JP15578399A JP3566134B2 (en) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | Temperature compensated optical fiber Bragg grating |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN100404199C (en) * | 2006-02-13 | 2008-07-23 | 广州市诺信数字测控设备有限公司 | Lengthened grating rule installing mechanism |
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-
1999
- 1999-06-02 JP JP15578399A patent/JP3566134B2/en not_active Expired - Fee Related
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| US6993220B2 (en) | 2001-06-20 | 2006-01-31 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Temperature-compensated optical fiber component |
| US7218816B2 (en) | 2002-10-01 | 2007-05-15 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical fiber grating part |
| CN100404199C (en) * | 2006-02-13 | 2008-07-23 | 广州市诺信数字测控设备有限公司 | Lengthened grating rule installing mechanism |
| JP2009122403A (en) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Temperature compensation type optical fiber grating component |
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| JP3566134B2 (en) | 2004-09-15 |
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