JP2001100053A - 光導波路グレーティング - Google Patents
光導波路グレーティングInfo
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- JP2001100053A JP2001100053A JP27316899A JP27316899A JP2001100053A JP 2001100053 A JP2001100053 A JP 2001100053A JP 27316899 A JP27316899 A JP 27316899A JP 27316899 A JP27316899 A JP 27316899A JP 2001100053 A JP2001100053 A JP 2001100053A
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- grating
- optical waveguide
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Landscapes
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】反射特性の劣化を改善する。
【解決手段】グレーティングＧ1〜Ｇ8のピッチＰ1〜Ｐ7
をグレーティング形成部ＧＦの両端部ＥＤで狭く、グレ
ーティング形成部の中央ＣＥに行くにしたがってグレー
ティングのピッチを広くする。
をグレーティング形成部ＧＦの両端部ＥＤで狭く、グレ
ーティング形成部の中央ＣＥに行くにしたがってグレー
ティングのピッチを広くする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光導波路グレーティ
ングに係わり、特に反射特性を改善する光導波路グレー
ティングに関する。
ングに係わり、特に反射特性を改善する光導波路グレー
ティングに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、光ファイバなどの光導波路の
コアの屈折率を光導波路の光伝播方向に周期的に変調さ
せたグレーティングを形成した場合、グレーティングの
反射波長よりも短波長側に１０数ｎｍにわたって損失が
発生する。この損失は、光導波路のコアを伝播する光が
クラッドモードと結合することによって生じる。グレー
ティングの反射波長λBとグレーティングの反射波長の
短波長側に生じるクラッドモードとの結合による損失が
起こる最長波長λLとの波長差λoffは
コアの屈折率を光導波路の光伝播方向に周期的に変調さ
せたグレーティングを形成した場合、グレーティングの
反射波長よりも短波長側に１０数ｎｍにわたって損失が
発生する。この損失は、光導波路のコアを伝播する光が
クラッドモードと結合することによって生じる。グレー
ティングの反射波長λBとグレーティングの反射波長の
短波長側に生じるクラッドモードとの結合による損失が
起こる最長波長λLとの波長差λoffは
【０００３】
【式１】
【０００４】で与えられる（V. Mizrahi and J. E. Sip
e, "Optical properties of photosensitive fiber pha
se gratings", IEEE Journal of Lightwave Technolog
y, vol. 11, no. 10, pp. 1513-1517, 1993）。ただ
し、ncladはクラッドの屈折率であり、neff及びλBは、
e, "Optical properties of photosensitive fiber pha
se gratings", IEEE Journal of Lightwave Technolog
y, vol. 11, no. 10, pp. 1513-1517, 1993）。ただ
し、ncladはクラッドの屈折率であり、neff及びλBは、
【０００５】
【式２】
【０００６】
【式３】
【０００７】で表わされる。ここで,ncoreはコアの屈折
率、ΔnUVは紫外線によるコアの屈折率変化、Λはグレ
ーティングのピッチである。
率、ΔnUVは紫外線によるコアの屈折率変化、Λはグレ
ーティングのピッチである。
【０００８】従って、クラッドモードの結合による損失
の発生する波長とグレーティングの反射波長域が重なら
ない程度に反射波長域が狭いグレーティングを用いる場
合は、グレーティングの反射波長の短波長側の損失は問
題にならない。
の発生する波長とグレーティングの反射波長域が重なら
ない程度に反射波長域が狭いグレーティングを用いる場
合は、グレーティングの反射波長の短波長側の損失は問
題にならない。
【０００９】しかし、クラッドモードの結合による損失
の発生する波長とグレーティングの反射波長域が重なる
場合にグレーティングのピッチが狭い側から光が入力さ
れれば問題は無いが、グレーティングのピッチが広い側
から光が入力されると反射波長域の短波長側の反射率が
低下し、実用上問題を生じる虞がある。たとえば、クラ
ッドモードの結合による損失の発生する波長と反射波長
域が重なってしまうほど反射波長域が広いチャープグレ
ーティング（グレーティングのピッチが光導波路の長さ
方向に変化しているグレーティング）を用いる場合や、
反射波長域が狭い複数個のグレーティングを直列に配置
して、そのうちの一つないし複数個のグレーティングの
クラッドモードの結合による損失の発生する波長と他の
グレーティングの反射波長とが重なるような場合が該当
する。反射波長域が広いチャープグレーティングを用い
る場合や、複数個のグレーティングを直列に用いる場合
は、反射特性に方向性が生じるため、入力方向を誤って
製造・使用すると、所望の特性が得られないので、慎重
に取り扱う必要がある。また、反射特性に方向性がある
ために双方向入力が必要な用途には不向きであり、グレ
ーティングの用途が制限される。このようなグレーティ
ングの反射波長の短波長側にクラッドモードとの結合に
よる損失が発生することによる反射特性の方向性を抑え
るための従来技術としては、高ＮＡファイバを用いる方
法（特開平９−５５４４号公報）、クラッドにもコアと
同じ大きさの屈折率上昇が生じるようにコアとクラッド
にGeO2を添加したファイバを用いる方法（Delevaque
E., Boj S., Bayon J. -F., Poignant H., LeMellot,
J., Monerie, M., Niay P., Bernage, P., "Optical fi
ber design forstrong gratings photoimprinting with
radiation mode suppression", OFC '95 Postdeadline
papers ＧD5, 1995）、デプレスドクラッドファイバを
用いる方法（L. Dong, L. Reekie, J. L. Cruz, J. E.
Caplen and D. N. Payne, "Cladding mode coupling su
ppression in fibre Bragg gratings using fibres wit
h depressed cladding", ECOC'96 MoB.3.3, vol. 1, p
p. 53-56, 1996）等のようにグレーティングを形成する
光導波路の屈折率分布を調整する方法がある。
の発生する波長とグレーティングの反射波長域が重なる
場合にグレーティングのピッチが狭い側から光が入力さ
れれば問題は無いが、グレーティングのピッチが広い側
から光が入力されると反射波長域の短波長側の反射率が
低下し、実用上問題を生じる虞がある。たとえば、クラ
ッドモードの結合による損失の発生する波長と反射波長
域が重なってしまうほど反射波長域が広いチャープグレ
ーティング（グレーティングのピッチが光導波路の長さ
方向に変化しているグレーティング）を用いる場合や、
反射波長域が狭い複数個のグレーティングを直列に配置
して、そのうちの一つないし複数個のグレーティングの
クラッドモードの結合による損失の発生する波長と他の
グレーティングの反射波長とが重なるような場合が該当
する。反射波長域が広いチャープグレーティングを用い
る場合や、複数個のグレーティングを直列に用いる場合
は、反射特性に方向性が生じるため、入力方向を誤って
製造・使用すると、所望の特性が得られないので、慎重
に取り扱う必要がある。また、反射特性に方向性がある
ために双方向入力が必要な用途には不向きであり、グレ
ーティングの用途が制限される。このようなグレーティ
ングの反射波長の短波長側にクラッドモードとの結合に
よる損失が発生することによる反射特性の方向性を抑え
るための従来技術としては、高ＮＡファイバを用いる方
法（特開平９−５５４４号公報）、クラッドにもコアと
同じ大きさの屈折率上昇が生じるようにコアとクラッド
にGeO2を添加したファイバを用いる方法（Delevaque
E., Boj S., Bayon J. -F., Poignant H., LeMellot,
J., Monerie, M., Niay P., Bernage, P., "Optical fi
ber design forstrong gratings photoimprinting with
radiation mode suppression", OFC '95 Postdeadline
papers ＧD5, 1995）、デプレスドクラッドファイバを
用いる方法（L. Dong, L. Reekie, J. L. Cruz, J. E.
Caplen and D. N. Payne, "Cladding mode coupling su
ppression in fibre Bragg gratings using fibres wit
h depressed cladding", ECOC'96 MoB.3.3, vol. 1, p
p. 53-56, 1996）等のようにグレーティングを形成する
光導波路の屈折率分布を調整する方法がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】この高ＮＡファイバを
用いた方法では、式（１）のλoffを大きくして、クラ
ッドモードの結合による損失の発生する波長が反射波長
域と重り難くなるようにしているが、依然としてクラッ
ドモードの結合による損失は発生するので、クラッドモ
ードの結合による損失の影響を受けない反射波長域幅は
制限される。
用いた方法では、式（１）のλoffを大きくして、クラ
ッドモードの結合による損失の発生する波長が反射波長
域と重り難くなるようにしているが、依然としてクラッ
ドモードの結合による損失は発生するので、クラッドモ
ードの結合による損失の影響を受けない反射波長域幅は
制限される。
【００１１】また、クラッドにもコアと同じ大きさの屈
折率上昇が生じるようにコアとクラッドにGeO2を添加し
たファイバを用いる方法、デプレスドクラッドファイバ
を用いる方法等は、クラッドモードの結合による損失自
体を抑えられるが、グレーティングの反射波長の短波長
側に発生する損失を完全に抑えるためには、光導波路の
屈折率分布、ドーパント分布を高精度に制御する必要が
あり、技術的に非常に困難である。
折率上昇が生じるようにコアとクラッドにGeO2を添加し
たファイバを用いる方法、デプレスドクラッドファイバ
を用いる方法等は、クラッドモードの結合による損失自
体を抑えられるが、グレーティングの反射波長の短波長
側に発生する損失を完全に抑えるためには、光導波路の
屈折率分布、ドーパント分布を高精度に制御する必要が
あり、技術的に非常に困難である。
【００１２】言い換えれば、従来の方法に用いる光導波
路、特に、クラッドにもコアと同一の屈折率上昇が生じ
るようにコアとクラッドにGeO2を添加したファイバやデ
プレスドクラッドファイバなどは、ファイバの屈折率分
布やファイバ中のドーパント分布等の高度な制御を必要
とするため製品の歩留まりが悪く、設計通りの特性を得
るのは非常に困難である。
路、特に、クラッドにもコアと同一の屈折率上昇が生じ
るようにコアとクラッドにGeO2を添加したファイバやデ
プレスドクラッドファイバなどは、ファイバの屈折率分
布やファイバ中のドーパント分布等の高度な制御を必要
とするため製品の歩留まりが悪く、設計通りの特性を得
るのは非常に困難である。
【００１３】
【発明の目的】本発明は上述した難点に鑑みなされたも
ので、従来技術のように高ＮＡファイバ、クラッドにも
コアと同じ大きさの屈折率上昇が生じるようにコアとク
ラッドにGeO2を添加したファイバ、デプレスドクラッド
ファイバ等の特殊な光導波路を必要とせず、クラッドモ
ードの結合による損失により光の入力方向によって反射
特性に違いが生じること、即ち反射特性に方向性がある
という問題を解消するもので、反射特性を改善する光導
波路グレーティングを提供することを目的としている。
ので、従来技術のように高ＮＡファイバ、クラッドにも
コアと同じ大きさの屈折率上昇が生じるようにコアとク
ラッドにGeO2を添加したファイバ、デプレスドクラッド
ファイバ等の特殊な光導波路を必要とせず、クラッドモ
ードの結合による損失により光の入力方向によって反射
特性に違いが生じること、即ち反射特性に方向性がある
という問題を解消するもので、反射特性を改善する光導
波路グレーティングを提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の光導波路グレーティングは、光導波路の軸線に
沿って所定の範囲にグレーティングを形成してグレーテ
ィング形成部を設けてなる光導波路グレーティングであ
って、隣接するグレーティングとグレーティングのピッ
チが、グレーティング形成部の両端部側ほど狭く、中央
部に行くほど広くなっているものである。
本発明の光導波路グレーティングは、光導波路の軸線に
沿って所定の範囲にグレーティングを形成してグレーテ
ィング形成部を設けてなる光導波路グレーティングであ
って、隣接するグレーティングとグレーティングのピッ
チが、グレーティング形成部の両端部側ほど狭く、中央
部に行くほど広くなっているものである。
【００１５】また、本発明の光導波路グレーティング
は、各グループ内ではグレーティングのピッチが等ピッ
チであるグレーティンググループを光導波路の軸線方向
に複数個配列して所定の範囲にグレーティング形成部を
設けた光導波路グレーティングであって、グレーティン
グ形成部内において、これらのグレーティンググループ
を中央部から端部に向けて配列する場合、中央部に配列
されるグレーティンググループのピッチをＰ11とし、そ
の外側に配列されるグレーティンググループのピッチを
順次Ｐ21、Ｐ31として、一番外側に配列されるグレーテ
ィンググループのピッチをＰn1としたとき、Ｐ11＞Ｐ21
＞Ｐ31＞、・・・＞Ｐn1（ｎは２以上の正の整数）とな
るようにグレーティンググループを配列したものであ
る。
は、各グループ内ではグレーティングのピッチが等ピッ
チであるグレーティンググループを光導波路の軸線方向
に複数個配列して所定の範囲にグレーティング形成部を
設けた光導波路グレーティングであって、グレーティン
グ形成部内において、これらのグレーティンググループ
を中央部から端部に向けて配列する場合、中央部に配列
されるグレーティンググループのピッチをＰ11とし、そ
の外側に配列されるグレーティンググループのピッチを
順次Ｐ21、Ｐ31として、一番外側に配列されるグレーテ
ィンググループのピッチをＰn1としたとき、Ｐ11＞Ｐ21
＞Ｐ31＞、・・・＞Ｐn1（ｎは２以上の正の整数）とな
るようにグレーティンググループを配列したものであ
る。
【００１６】この光導波路グレーティングによれば、グ
レーティングの何れの側から光信号が入力されてもグレ
ーティング反射波長の短波長側での損失がグレーティン
グの反射特性を劣化させる問題は発生せず、反射特性が
改善される。
レーティングの何れの側から光信号が入力されてもグレ
ーティング反射波長の短波長側での損失がグレーティン
グの反射特性を劣化させる問題は発生せず、反射特性が
改善される。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の光導波路グレーテ
ィングにおける好ましい実施の形態例について図面にし
たがって説明する。
ィングにおける好ましい実施の形態例について図面にし
たがって説明する。
【００１８】本発明の光導波路グレーティングＧＧ1
は、第１の実施の形態例において、図１（ａ）に示すよ
うに光導披路である光ファイバがコアＣとクラッドＫか
らなり、光ファイバの軸線に沿って所定の範囲にグレー
ティングＧ1〜Ｇ8をコアＣ中に形成してグレーティング
形成郎ＧＦを設けてなるものである。
は、第１の実施の形態例において、図１（ａ）に示すよ
うに光導披路である光ファイバがコアＣとクラッドＫか
らなり、光ファイバの軸線に沿って所定の範囲にグレー
ティングＧ1〜Ｇ8をコアＣ中に形成してグレーティング
形成郎ＧＦを設けてなるものである。
【００１９】この光導波路グレーティングＧＧ1におい
て、図１（ａ）、（ｂ）に示すように隣接するグレーテ
ィングとグレーティングのピッチＰ1〜Ｐ7は、グレーテ
ィング形成部ＧＦの両端部ＥＤ側ほど狭く、中央部ＣＥ
に行くほど広くなっている。本実施例では図１（ａ）、
（ｂ）のようにピッチＰ1〜Ｐ7の寸法は、Ｐ7＜Ｐ6＜Ｐ
5＜Ｐ4＜Ｐ3＜Ｐ2＜Ｐ1の関係になっている。
て、図１（ａ）、（ｂ）に示すように隣接するグレーテ
ィングとグレーティングのピッチＰ1〜Ｐ7は、グレーテ
ィング形成部ＧＦの両端部ＥＤ側ほど狭く、中央部ＣＥ
に行くほど広くなっている。本実施例では図１（ａ）、
（ｂ）のようにピッチＰ1〜Ｐ7の寸法は、Ｐ7＜Ｐ6＜Ｐ
5＜Ｐ4＜Ｐ3＜Ｐ2＜Ｐ1の関係になっている。
【００２０】なお、グレーティングＧ1〜Ｇ8のピッチＰ
1〜Ｐ7の寸法及び分割数はこれに限るものではない。ま
た、図中、Ｃ1、Ｃ2の部分は、グレーティング非形成筒
所を示す。
1〜Ｐ7の寸法及び分割数はこれに限るものではない。ま
た、図中、Ｃ1、Ｃ2の部分は、グレーティング非形成筒
所を示す。
【００２１】次に、本発明の光導波路グレーティングを
第２の実施の形態例について図２（ａ）、（ｂ）に基づ
いて説明する。
第２の実施の形態例について図２（ａ）、（ｂ）に基づ
いて説明する。
【００２２】図２（ａ）に示すように本発明の光導波路
グレーティングＧＧ2は、各グループＲ1、Ｒ2、Ｒ3内で
はグレーティングＧ10、Ｇ20、Ｇ30のピッチＰ11、Ｐ2
1、Ｐ31が等ピッチ（等間隔）であるグレーティンググ
ループＲ1、Ｒ2、Ｒ3を光導披路である光ファイバの軸
線方向に複数個配列して所定の範囲にグレーティング形
成部ＧＦが設けられている。
グレーティングＧＧ2は、各グループＲ1、Ｒ2、Ｒ3内で
はグレーティングＧ10、Ｇ20、Ｇ30のピッチＰ11、Ｐ2
1、Ｐ31が等ピッチ（等間隔）であるグレーティンググ
ループＲ1、Ｒ2、Ｒ3を光導披路である光ファイバの軸
線方向に複数個配列して所定の範囲にグレーティング形
成部ＧＦが設けられている。
【００２３】この光導波路グレーティングは、図２
（ａ）、（ｂ）に示すようにグレーティング形成部ＧＦ
内において、これらのグレーティンググループＲ1、Ｒ
2、Ｒ3を中央部ＣＥから端部ＥＤに向けて配列する場
合、中央部ＣＥに配列されるグレーティンググループＲ
1のピッチをＰ11とし、その外側に配列されるグレーテ
ィンググループＲ2のピッチを順次Ｐ21とし、一番外側
に配列されるグレーティンググループＲ3のピッチをＰ3
1としたとき、Ｐ11＞Ｐ21＞Ｐ31となるようにグレーテ
ィンググループＲ1、Ｒ2、Ｒ3が配列されている。
（ａ）、（ｂ）に示すようにグレーティング形成部ＧＦ
内において、これらのグレーティンググループＲ1、Ｒ
2、Ｒ3を中央部ＣＥから端部ＥＤに向けて配列する場
合、中央部ＣＥに配列されるグレーティンググループＲ
1のピッチをＰ11とし、その外側に配列されるグレーテ
ィンググループＲ2のピッチを順次Ｐ21とし、一番外側
に配列されるグレーティンググループＲ3のピッチをＰ3
1としたとき、Ｐ11＞Ｐ21＞Ｐ31となるようにグレーテ
ィンググループＲ1、Ｒ2、Ｒ3が配列されている。
【００２４】なお、グレーティングＧ10、Ｇ20、Ｇ30の
ピッチＰ11、Ｐ21、Ｐ31の寸法及び分割数はこれに限る
ものではない。即ち、図示の例ではグレーティング形成
部ＧＦを形成する光導披路である光ファイバの軸線方向
に中央部ＣＥの両側にグレーティンググループはそれぞ
れ３個設けられているが、それぞれｎ個（ｎは２以上の
正の整数）であってもよく、この場合にグレーティング
グループＲ1、Ｒ2、Ｒ3、・・・ＲnのピッチはＰ11＞Ｐ
21＞Ｐ31＞、・・・＞Ｐn1となるようにグレーティング
グループＲ1、Ｒ2、Ｒ3、・・・Ｒnが配列される。
ピッチＰ11、Ｐ21、Ｐ31の寸法及び分割数はこれに限る
ものではない。即ち、図示の例ではグレーティング形成
部ＧＦを形成する光導披路である光ファイバの軸線方向
に中央部ＣＥの両側にグレーティンググループはそれぞ
れ３個設けられているが、それぞれｎ個（ｎは２以上の
正の整数）であってもよく、この場合にグレーティング
グループＲ1、Ｒ2、Ｒ3、・・・ＲnのピッチはＰ11＞Ｐ
21＞Ｐ31＞、・・・＞Ｐn1となるようにグレーティング
グループＲ1、Ｒ2、Ｒ3、・・・Ｒnが配列される。
【００２５】また、図中、Ｃ10、Ｃ20、Ｃ30、Ｃ40の部
分は、非グレーティング形成箇所を示しており、本実施
例では、グレーティング形成部ＧＦのグレーティンググ
ループＲ1、Ｒ2、Ｒ3の間または側部に設けられてい
る。
分は、非グレーティング形成箇所を示しており、本実施
例では、グレーティング形成部ＧＦのグレーティンググ
ループＲ1、Ｒ2、Ｒ3の間または側部に設けられてい
る。
【００２６】次に、本発明の光導波路グレーティングを
第３の実施の形態例について図３（ａ）、（ｂ）に基づ
いて説明する。
第３の実施の形態例について図３（ａ）、（ｂ）に基づ
いて説明する。
【００２７】図３（ａ）に示すように本発明の光導波路
グレーティングＧＧ3は、グレーティンググループＲ1
1、Ｒ12、Ｒ13を光導披路である光ファイバの軸線方向
に複数個配列して所定の範囲にグレーティング形成部Ｇ
Ｆが設けられている。
グレーティングＧＧ3は、グレーティンググループＲ1
1、Ｒ12、Ｒ13を光導披路である光ファイバの軸線方向
に複数個配列して所定の範囲にグレーティング形成部Ｇ
Ｆが設けられている。
【００２８】図３（ａ）、（ｂ）に示すように各グルー
プＲ11、Ｒ12、Ｒ13内ではグレーティングＧ30、Ｇ40、
Ｇ50; Ｇ60、Ｇ70、Ｇ80、Ｇ90、Ｇ100、Ｇ110、Ｇ12
0、Ｇ130のピッチＰ12、Ｐ22；Ｐ32、Ｐ42、Ｐ52； Ｐ6
2、Ｐ72、Ｐ82はそれぞれ異なるピッチ（異なる間隔）
で設けられている。
プＲ11、Ｒ12、Ｒ13内ではグレーティングＧ30、Ｇ40、
Ｇ50; Ｇ60、Ｇ70、Ｇ80、Ｇ90、Ｇ100、Ｇ110、Ｇ12
0、Ｇ130のピッチＰ12、Ｐ22；Ｐ32、Ｐ42、Ｐ52； Ｐ6
2、Ｐ72、Ｐ82はそれぞれ異なるピッチ（異なる間隔）
で設けられている。
【００２９】即ち、この光導波路グレーティングは、グ
レーティング形成部ＧＦ内において、これらのグレーテ
ィンググループＲ11、Ｒ12、Ｒ13を中央部ＣＥから端部
ＥＤに向けて配列する場合、グループＲ11では、両端部
ＥＤ側ほど狭く、中央ＣＥ側に行くほどピッチが広くな
っている。グループＲ12、Ｒ13に関しても同様である。
言い換えれば、各グループＲ11、Ｒ12、Ｒ13のピッチＰ
12、Ｐ22；Ｐ32、Ｐ42、Ｐ52; Ｐ62、Ｐ72、Ｐ82はＰ12
＞Ｐ22；Ｐ32＞Ｐ42＞Ｐ52；Ｐ62＞Ｐ72＞Ｐ82となり、
かつＰ22＞Ｐ32；Ｐ52＞Ｐ62となるようにグレーティン
ググループＲ11、Ｒ12、Ｒ13が配列されている。
レーティング形成部ＧＦ内において、これらのグレーテ
ィンググループＲ11、Ｒ12、Ｒ13を中央部ＣＥから端部
ＥＤに向けて配列する場合、グループＲ11では、両端部
ＥＤ側ほど狭く、中央ＣＥ側に行くほどピッチが広くな
っている。グループＲ12、Ｒ13に関しても同様である。
言い換えれば、各グループＲ11、Ｒ12、Ｒ13のピッチＰ
12、Ｐ22；Ｐ32、Ｐ42、Ｐ52; Ｐ62、Ｐ72、Ｐ82はＰ12
＞Ｐ22；Ｐ32＞Ｐ42＞Ｐ52；Ｐ62＞Ｐ72＞Ｐ82となり、
かつＰ22＞Ｐ32；Ｐ52＞Ｐ62となるようにグレーティン
ググループＲ11、Ｒ12、Ｒ13が配列されている。
【００３０】なお、グレーティングＧ30〜Ｇ130のピッ
チＰ12〜Ｐ82の寸法及び分割数はこれに限るものではな
い。即ち、図示の例ではグレーティング形成部ＧＦを形
成する光導披路である光ファイバの軸線方向に中央部Ｃ
Ｅの両側にグレーティンググループはそれぞれ３個設け
られているが、それぞれｎ個（ｎは２以上の正の整数）
であってもよく、この場合、グレーティンググループＲ
11、Ｒ12、Ｒ13、・・・Ｒ1nのピッチは両端部ＥＤ側ほ
ど狭く、中央ＣＥ側に行くほどピッチが広くなるように
グレーティンググループＲ11、Ｒ12、Ｒ13、・・・Ｒ1n
が配列される。
チＰ12〜Ｐ82の寸法及び分割数はこれに限るものではな
い。即ち、図示の例ではグレーティング形成部ＧＦを形
成する光導披路である光ファイバの軸線方向に中央部Ｃ
Ｅの両側にグレーティンググループはそれぞれ３個設け
られているが、それぞれｎ個（ｎは２以上の正の整数）
であってもよく、この場合、グレーティンググループＲ
11、Ｒ12、Ｒ13、・・・Ｒ1nのピッチは両端部ＥＤ側ほ
ど狭く、中央ＣＥ側に行くほどピッチが広くなるように
グレーティンググループＲ11、Ｒ12、Ｒ13、・・・Ｒ1n
が配列される。
【００３１】また、図中、Ｃ50、Ｃ60、Ｃ70、Ｃ80の部
分は、非グレーティング形成箇所を示しており、本実施
例では、グレーティング形成部ＧＦのグレーティンググ
ループＲ11、Ｒ12、Ｒ13の間または側部に設けられてい
る。
分は、非グレーティング形成箇所を示しており、本実施
例では、グレーティング形成部ＧＦのグレーティンググ
ループＲ11、Ｒ12、Ｒ13の間または側部に設けられてい
る。
【００３２】何れの実施の形態例の場合においてもグレ
ーティング形成部ＧＦの中央ＣＥに対してグレーティン
グのピッチがグレーティング形成部ＧＦの中央ＣＥで対
称に配置されている必要はなく、非対称に構成すること
もできる。重要なのはグレーティングのピッチがグレー
ティング形成部ＧＦの両端部ＥＤで狭く中央ＣＥに行く
にしたがって広くなっており、何れから入力しても反射
波長域が同じになるようなグレーティングのピッチで光
導波路にグレーティングを形成することである。即ち、
光導波路の長さ方向に見た場合、グレーティング形成部
ＧＦの一端部ＥＤではグレーティングのピッチが狭く中
央ＣＥに行くにしたがって徐々にグレーティングのピッ
チが広がっていきグレーティングのピッチが最も広くな
った後はグレーティング形成部ＧＦの逆端部ＥＤに向か
って徐々にグレーティングのピッチが狭くなっており、
グレーティング形成部ＧＦの一端部から入射した光が入
力端部からグレーティングのピッチの最も広い部分迄の
区間で反射される波長域と、グレーティング形成部の他
端部から入射した光が他端部からグレーティングのピッ
チの最も広い部分までの区間で反射される波長域とが同
一である必要がある。このグレーティングを直列に配置
した光導波路グレーティングは、両端部のグレーティン
グのピッチが狭くなっているので、何れ側から入力して
もグレーティング反射波長の短波長側での損失がグレー
ティングの反射特性を劣化させる事態は発生しない。
ーティング形成部ＧＦの中央ＣＥに対してグレーティン
グのピッチがグレーティング形成部ＧＦの中央ＣＥで対
称に配置されている必要はなく、非対称に構成すること
もできる。重要なのはグレーティングのピッチがグレー
ティング形成部ＧＦの両端部ＥＤで狭く中央ＣＥに行く
にしたがって広くなっており、何れから入力しても反射
波長域が同じになるようなグレーティングのピッチで光
導波路にグレーティングを形成することである。即ち、
光導波路の長さ方向に見た場合、グレーティング形成部
ＧＦの一端部ＥＤではグレーティングのピッチが狭く中
央ＣＥに行くにしたがって徐々にグレーティングのピッ
チが広がっていきグレーティングのピッチが最も広くな
った後はグレーティング形成部ＧＦの逆端部ＥＤに向か
って徐々にグレーティングのピッチが狭くなっており、
グレーティング形成部ＧＦの一端部から入射した光が入
力端部からグレーティングのピッチの最も広い部分迄の
区間で反射される波長域と、グレーティング形成部の他
端部から入射した光が他端部からグレーティングのピッ
チの最も広い部分までの区間で反射される波長域とが同
一である必要がある。このグレーティングを直列に配置
した光導波路グレーティングは、両端部のグレーティン
グのピッチが狭くなっているので、何れ側から入力して
もグレーティング反射波長の短波長側での損失がグレー
ティングの反射特性を劣化させる事態は発生しない。
【００３３】このグレーティングを直列に配置したグレ
ーティングを製造するためには、位相マスクを利用する
方法が簡便である（特開平７−１４０３１１号公報）。
位相マスクとは、石英ガラス等の紫外線を透過する材質
を用いた平板に複数個の溝（マスクパターン）を刻んだ
ものであり、刻まれた溝の間隔が一定である位相マスク
と刻まれた溝の間隔が一定ではない位相マスク（チャー
プマスク）がある（図４（a）、図５（a））。
ーティングを製造するためには、位相マスクを利用する
方法が簡便である（特開平７−１４０３１１号公報）。
位相マスクとは、石英ガラス等の紫外線を透過する材質
を用いた平板に複数個の溝（マスクパターン）を刻んだ
ものであり、刻まれた溝の間隔が一定である位相マスク
と刻まれた溝の間隔が一定ではない位相マスク（チャー
プマスク）がある（図４（a）、図５（a））。
【００３４】このような位相マスクを用いて、グレーテ
ィングのピッチがグレーティング形成部ＧＦの両端部Ｅ
Ｄで狭く、グレーティング形成部ＧＦの中央ＣＥに行く
にしたがってグレーティングのピッチを広くした本発明
の光導波路グレーティング（図１）を製造するには、先
ず、位相マスクＭの溝の間隔Ｐ（マスクピッチ）がマス
クパターンＭＰの片端で狭く、マスクパターンＭＰの他
端に行くにしたがってマスクピッチＰが広くなるように
図４（a）に示すようにマスクパターンＭＰを形成す
る。次に、導波路のコアＣに紫外線ＶＲを使って図４
（ｂ）のようにして投影し、導波路をずらし位相マスク
Ｍを逆方向にし紫外線ＶＲを使って図４（ｃ）のように
して投影する。または、位相マスクＭを対称にしたもの
を形成し（図５（a））、導波路のコアＣに紫外線ＶＲ
を使って図５（ｂ）のようにして投影する。このように
して本発明の光導波路グレーティングＧ（図１）は製造
される。
ィングのピッチがグレーティング形成部ＧＦの両端部Ｅ
Ｄで狭く、グレーティング形成部ＧＦの中央ＣＥに行く
にしたがってグレーティングのピッチを広くした本発明
の光導波路グレーティング（図１）を製造するには、先
ず、位相マスクＭの溝の間隔Ｐ（マスクピッチ）がマス
クパターンＭＰの片端で狭く、マスクパターンＭＰの他
端に行くにしたがってマスクピッチＰが広くなるように
図４（a）に示すようにマスクパターンＭＰを形成す
る。次に、導波路のコアＣに紫外線ＶＲを使って図４
（ｂ）のようにして投影し、導波路をずらし位相マスク
Ｍを逆方向にし紫外線ＶＲを使って図４（ｃ）のように
して投影する。または、位相マスクＭを対称にしたもの
を形成し（図５（a））、導波路のコアＣに紫外線ＶＲ
を使って図５（ｂ）のようにして投影する。このように
して本発明の光導波路グレーティングＧ（図１）は製造
される。
【００３５】また、グレーティングのピッチがグレーテ
ィング形成部ＧＦの両端部ＥＤで狭く、グレーティング
形成部ＧＦの中央ＣＥに行くにしたがってグレーティン
グのピッチが広くなるように複数個の実質的に等ピッチ
Ｐ11、Ｐ21、Ｐ31のグレーティングを順次配置した本発
明の光導波路グレーティング（図２）、グレーティング
のピッチがグレーティング形成部ＧＦの両端部ＥＤで狭
く、グレーティング形成部ＧＦの中央ＣＥに行くにした
がってグレーティングのピッチが広くなるように複数個
の実質的に異なるピッチピッチＰ12、Ｐ22；Ｐ32、Ｐ4
2、Ｐ52； Ｐ62、Ｐ72、Ｐ82のグレーティングを順次配
置した本発明の光導波路グレーティング（図３）を製造
するには、先ず、これらのグレーティングのピッチに位
相マスクＭの溝の間隔Ｐ（マスクピッチ）が対応するよ
うに図４（a）に示すようにマスクパターンＭＰを形成
する。次に、導波路のコアＣに紫外線ＶＲを使って図４
（ｂ）のようにして投影し、導波路をずらし位相マスク
Ｍを逆方向にし紫外線ＶＲを使って図４（ｃ）のように
して投影する。または、位相マスクＭを対称にしたもの
を形成し（図５（a））、導波路のコアＣに紫外線ＶＲ
を使って図５（ｂ）のようにして投影する。このように
して本発明の光導波路グレーティングＧ（図２、図３）
は製造される。
ィング形成部ＧＦの両端部ＥＤで狭く、グレーティング
形成部ＧＦの中央ＣＥに行くにしたがってグレーティン
グのピッチが広くなるように複数個の実質的に等ピッチ
Ｐ11、Ｐ21、Ｐ31のグレーティングを順次配置した本発
明の光導波路グレーティング（図２）、グレーティング
のピッチがグレーティング形成部ＧＦの両端部ＥＤで狭
く、グレーティング形成部ＧＦの中央ＣＥに行くにした
がってグレーティングのピッチが広くなるように複数個
の実質的に異なるピッチピッチＰ12、Ｐ22；Ｐ32、Ｐ4
2、Ｐ52； Ｐ62、Ｐ72、Ｐ82のグレーティングを順次配
置した本発明の光導波路グレーティング（図３）を製造
するには、先ず、これらのグレーティングのピッチに位
相マスクＭの溝の間隔Ｐ（マスクピッチ）が対応するよ
うに図４（a）に示すようにマスクパターンＭＰを形成
する。次に、導波路のコアＣに紫外線ＶＲを使って図４
（ｂ）のようにして投影し、導波路をずらし位相マスク
Ｍを逆方向にし紫外線ＶＲを使って図４（ｃ）のように
して投影する。または、位相マスクＭを対称にしたもの
を形成し（図５（a））、導波路のコアＣに紫外線ＶＲ
を使って図５（ｂ）のようにして投影する。このように
して本発明の光導波路グレーティングＧ（図２、図３）
は製造される。
【００３６】本発明によれば、従来技術のように高ＮＡ
ファイバ、クラッドにもコアと同一の屈折率上昇が生じ
るようにコアと同量のGeO2をクラッド添加したファイ
バ、デプレスドクラッドファイバなどの特殊な光導波路
を必要としないで、クラッドモードの結合による損失の
ために反射スペクトルが劣化する欠点（反射特性の方向
性が生じること）をなくすことができる。このため、グ
レーティングをフィルタ、ミラー、センサ等として用い
る場合、光の入力方向に制約が無くなり取扱が容易にな
る。
ファイバ、クラッドにもコアと同一の屈折率上昇が生じ
るようにコアと同量のGeO2をクラッド添加したファイ
バ、デプレスドクラッドファイバなどの特殊な光導波路
を必要としないで、クラッドモードの結合による損失の
ために反射スペクトルが劣化する欠点（反射特性の方向
性が生じること）をなくすことができる。このため、グ
レーティングをフィルタ、ミラー、センサ等として用い
る場合、光の入力方向に制約が無くなり取扱が容易にな
る。
【００３７】〈実施例〉1.3μｍゼロ分散シングルモー
ドファイバを用いて、図１に示すようにグレーティング
のピッチがグレーティング形成部ＧＦの両端部ＥＤで狭
く、グレーティング形成部ＧＦの中央ＣＥに行くにした
がってグレーティングのピッチを広くした反射中心波長
１６５０ｎｍのチャープグレーティングを作製した。こ
の場合、図４（ａ）〜（ｃ）に示す相マスクと紫外線Ｖ
Ｒを用いた。コアには石英ガラスにGeO2を添加し、クラ
ッドとして石英ガラスを使用した。反射中心波長1650nm
のチャープグレーティングの一端部から入力したときの
反射スペクトルを図６、透過スペクトルを図７に、他端
部から入力したときの反射スペクトルを図８、透過スペ
クトルを図９にそれぞれ示す。
ドファイバを用いて、図１に示すようにグレーティング
のピッチがグレーティング形成部ＧＦの両端部ＥＤで狭
く、グレーティング形成部ＧＦの中央ＣＥに行くにした
がってグレーティングのピッチを広くした反射中心波長
１６５０ｎｍのチャープグレーティングを作製した。こ
の場合、図４（ａ）〜（ｃ）に示す相マスクと紫外線Ｖ
Ｒを用いた。コアには石英ガラスにGeO2を添加し、クラ
ッドとして石英ガラスを使用した。反射中心波長1650nm
のチャープグレーティングの一端部から入力したときの
反射スペクトルを図６、透過スペクトルを図７に、他端
部から入力したときの反射スペクトルを図８、透過スペ
クトルを図９にそれぞれ示す。
【００３８】このように本発明の光導波路グレーティン
グＧでは、グレーティングＧへの入力方向に関わらず透
過スペクトルが変わらない。また、本発明の光導波路グ
レーティングＧにおいて、反射スペクトルは入力方向に
よる反射帯域の劣化が見られない。
グＧでは、グレーティングＧへの入力方向に関わらず透
過スペクトルが変わらない。また、本発明の光導波路グ
レーティングＧにおいて、反射スペクトルは入力方向に
よる反射帯域の劣化が見られない。
【００３９】〈比較例〉従来の技術で、図４（ｂ）に示
すように位相マスクと紫外線を用い、通常の1.3μｍゼ
ロ分散シングルモードファイバによりグレーティング形
成部の片端部でグレーティングのピッチが広く、もう一
方の端部でグレーティングのピッチが狭いチャープグレ
ーティングを作製した。コアには石英ガラスにGeO2を添
加し、クラッドとして石英ガラスを使用した。反射中心
波長1650nmのチャープグレーティングの短波長側から入
力したときの反射スペクトルを図１０、透過スペクトル
を図１１に、長波長側から入力したときの反射スペクト
ルを図１２、透過スペクトルを図１３にそれぞれ示す。
すように位相マスクと紫外線を用い、通常の1.3μｍゼ
ロ分散シングルモードファイバによりグレーティング形
成部の片端部でグレーティングのピッチが広く、もう一
方の端部でグレーティングのピッチが狭いチャープグレ
ーティングを作製した。コアには石英ガラスにGeO2を添
加し、クラッドとして石英ガラスを使用した。反射中心
波長1650nmのチャープグレーティングの短波長側から入
力したときの反射スペクトルを図１０、透過スペクトル
を図１１に、長波長側から入力したときの反射スペクト
ルを図１２、透過スペクトルを図１３にそれぞれ示す。
【００４０】短波長側から入力したときも長波長側から
入力したときも透過スペクトルは変わらないが、反射ス
ペクトルは長波長側から入力した場合、反射帯域の短波
長側の反射率が劣化している。
入力したときも透過スペクトルは変わらないが、反射ス
ペクトルは長波長側から入力した場合、反射帯域の短波
長側の反射率が劣化している。
【００４１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の光導波路グレーティングによれば、グレーティングの
何れの側から光信号が入力されてもグレーティング反射
波長の短波長側での損失がグレーティングの反射特性を
劣化させる欠点は発生せず、反射特性が改善できる。
の光導波路グレーティングによれば、グレーティングの
何れの側から光信号が入力されてもグレーティング反射
波長の短波長側での損失がグレーティングの反射特性を
劣化させる欠点は発生せず、反射特性が改善できる。
【図１】（a）は本発明の光導波路グレーティングの第
１の実施の形態例を示す図、（ｂ）は光導波路グレーテ
ィングのグレーティング形成部の詳細を示す図。
１の実施の形態例を示す図、（ｂ）は光導波路グレーテ
ィングのグレーティング形成部の詳細を示す図。
【図２】（a）は本発明の光導波路グレーティングの第
２の実施の形態例を示す図、（ｂ）は光導波路グレーテ
ィングのグレーティング形成部の詳細を示す図。
２の実施の形態例を示す図、（ｂ）は光導波路グレーテ
ィングのグレーティング形成部の詳細を示す図。
【図３】（a）は本発明の光導波路グレーティングの第
３の実施の形態例を示す図、（ｂ）は光導波路グレーテ
ィングのグレーティング形成部の詳細を示す図。
３の実施の形態例を示す図、（ｂ）は光導波路グレーテ
ィングのグレーティング形成部の詳細を示す図。
【図４】（a）、（b）、（c）は本発明の光導波路グレ
ーティングの製造方法を示す説明図。
ーティングの製造方法を示す説明図。
【図５】（a）、（b）は本発明の光導波路グレーティン
グの他の製造方法を示す説明図。
グの他の製造方法を示す説明図。
【図６】本発明の光導波路グレーティングの一端部から
入力したときの反射スペクトル特性図。
入力したときの反射スペクトル特性図。
【図７】本発明の光導波路グレーティングの一端部から
入力したときの透過スペクトル特性図。
入力したときの透過スペクトル特性図。
【図８】本発明の光導波路グレーティングの他端部から
入力したときの反射スペクトル特性図。
入力したときの反射スペクトル特性図。
【図９】本発明の光導波路グレーティングの他端部から
入力したときの透過スペクトル特性図。
入力したときの透過スペクトル特性図。
【図１０】従来の光導波路グレーティングの短波長側か
ら入力したときの反射スペクトル特性図。
ら入力したときの反射スペクトル特性図。
【図１１】従来の光導波路グレーティングの短波長側か
ら入力したときの透過スペクトル特性図。
ら入力したときの透過スペクトル特性図。
【図１２】従来の光導波路グレーティングの長波長側か
ら入力したときの反射スペクトル特性図。
ら入力したときの反射スペクトル特性図。
【図１３】従来の光導波路グレーティングの長波長側か
ら入力したときの透過スペクトル特性図。
ら入力したときの透過スペクトル特性図。
ＧＧ1・・・・・光導波路グレーティング Ｇ1〜Ｇ8・・・・・グレーティング ＧＦ・・・・・グレーティング形成郎 Ｐ1〜Ｐ7・・・・・ピッチ ＥＤ・・・・・端部 ＣＥ・・・・・中央部 ＧＧ2・・・・・光導波路グレーティング Ｇ10、Ｇ20、Ｇ30・・・・・グレーティング Ｐ11、Ｐ21、Ｐ31・・・・・ピッチ Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3・・・・・グレーティンググループ Ｐ31、Ｐ21、Ｐ11・・・・・ピッチ ＧＧ3・・・・・光導波路グレーティング Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13・・・・・グレーティンググループ Ｇ30、Ｇ40、Ｇ50、Ｇ60、Ｇ70、Ｇ80、Ｇ90、Ｇ100、
Ｇ110、Ｇ120、Ｇ130・・・・・グレーティング Ｐ12、Ｐ22、Ｐ32、Ｐ42、Ｐ52、Ｐ62、Ｐ72、Ｐ82・・・・
・ピッチ
Ｇ110、Ｇ120、Ｇ130・・・・・グレーティング Ｐ12、Ｐ22、Ｐ32、Ｐ42、Ｐ52、Ｐ62、Ｐ72、Ｐ82・・・・
・ピッチ
Claims (2)
- 【請求項１】光導波路の軸線に沿って所定の範囲にグレ
ーティングを形成してグレーティング形成郎を設けてな
る光導波路グレーティングであって、隣接するグレーテ
ィングとグレーティングのピッチが、前記グレーティン
グ形成部の両端部側ほど狭く、中央部に行くほど広くな
っていることを特徴とする光導波路グレーティング。 - 【請求項２】各グループ内ではグレーティングのピッチ
が等ピッチであるグレーティンググループを光導波路の
軸線方向に複数個配列して所定の範囲にグレーティング
形成部を設けた光導波路グレーティングであって、前記
グレーティング形成部内において、これらのグレーティ
ンググループを中央部から端部に向けて配列する場合、
中央部に配列されるグレーティンググループのピッチを
Ｐ11とし、その外側に配列されるグレーティンググルー
プのピッチを順次Ｐ21、Ｐ31として、一番外側に配列さ
れるグレーティンググループのピッチをＰn1としたと
き、Ｐ11＞Ｐ21＞Ｐ31＞、・・・＞Ｐn1（ｎは２以上の
正の整数）となるようにグレーティンググループを配列
したことを特徴とする光導波路グレーティング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27316899A JP2001100053A (ja) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | 光導波路グレーティング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27316899A JP2001100053A (ja) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | 光導波路グレーティング |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001100053A true JP2001100053A (ja) | 2001-04-13 |
Family
ID=17524056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27316899A Pending JP2001100053A (ja) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | 光導波路グレーティング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001100053A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003034116A2 (en) * | 2001-10-18 | 2003-04-24 | Fujitsu Network Communications, Inc. | Distributed gratings in optical fibres |
| JP2008058693A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Furukawa Electric Co Ltd:The | ファイバ・ブラッグ・グレーティング素子およびファイバアダプタ |
| JPWO2006095548A1 (ja) * | 2005-02-17 | 2008-08-14 | 古河電気工業株式会社 | ファイバブラッググレーティング素子 |
| JP2011028292A (ja) * | 2010-10-05 | 2011-02-10 | Furukawa Electric Co Ltd:The | ファイバ・ブラッグ・グレーティング素子およびファイバアダプタ |
-
1999
- 1999-09-27 JP JP27316899A patent/JP2001100053A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003034116A2 (en) * | 2001-10-18 | 2003-04-24 | Fujitsu Network Communications, Inc. | Distributed gratings in optical fibres |
| WO2003034116A3 (en) * | 2001-10-18 | 2003-07-24 | Fujitsu Network Communications | Distributed gratings in optical fibres |
| JPWO2006095548A1 (ja) * | 2005-02-17 | 2008-08-14 | 古河電気工業株式会社 | ファイバブラッググレーティング素子 |
| JP2008058693A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Furukawa Electric Co Ltd:The | ファイバ・ブラッグ・グレーティング素子およびファイバアダプタ |
| JP4712648B2 (ja) * | 2006-08-31 | 2011-06-29 | 古河電気工業株式会社 | ファイバ・ブラッグ・グレーティング素子およびファイバアダプタ |
| JP2011028292A (ja) * | 2010-10-05 | 2011-02-10 | Furukawa Electric Co Ltd:The | ファイバ・ブラッグ・グレーティング素子およびファイバアダプタ |
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