JP2002311256A - 光ファイバ回折格子、及び光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度変化に伴う反射中心波長の変化がより効
果的に低減され得る光ファイバ回折格子、及び光ファイ
バ回折格子を有する光学装置を提供する。 【解決手段】 光ファイバ回折格子を有する光学装置１
は、光ファイバ回折格子２と光ファイバ回折格子２が固
定される基材３とを含む。光ファイバ回折格子２は、光
ファイバ２ａと、回折格子部２ｂと、光ファイバ２ａを
囲む被覆層２ｃと、少なくとも回折格子部２ｂを覆うリ
コート膜２ｄとを有する。基材３は、Ａｌからなる第１
基材３ａと、石英ガラスからなる第２基材３ｂとにより
構成される。そして、基材３に光ファイバ回折格子２が
固定されている。リコート膜２ｄのヤング率が７．８５
×１０⁸Ｎ／ｍ²未満であるので、光ファイバ回折格子の
反射中心波長の温度依存性の直線性が向上され、その結
果、温度変化に伴う反射中心波長の変化が効果的、且つ
容易に制御され得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバの光軸
に沿って屈折率が周期的に変化する回折格子が形成され
ている光ファイバ回折格子、及び光ファイバ回折格子を
有する光学装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバ回折格子は、光ファイバ中を
伝搬する光のうち特定の波長を有する光を反射させる光
学デバイスである。そのため、光ファイバ回折格子は波
長分割多重伝送方式の光通信システム等において重要な
光部品として使用されている。すなわち、このようなシ
ステムでは波長の異なる複数の光信号が１本の光ファイ
バを通して多重伝送されるが、光ファイバ回折格子を用
いれば複数の光信号が効果的に分波される。

【０００３】ところで、光ファイバは、使用温度範囲に
おいて正の熱膨張係数を有しているため、周囲温度が上
昇すると膨張し、降下すると収縮する。このような膨張
又は収縮が発生すると回折格子において屈折率が変化す
る周期及びガラスの密度が変化し、そのため、反射中心
波長が変化してしまう。さらに、膨張・収縮に伴って、
回折格子には圧縮応力又は伸張応力が印加されることに
なる。応力は光弾性効果を引き起こし、この効果により
光ファイバガラス部の屈折率が変化する。その結果、回
折格子の反射中心波長が変化してしまう。このような温
度変化に伴う反射中心波長の変化を低減するためには、
回折格子に対して、温度上昇時には圧縮応力が、降下時
には伸張応力が外部から印加される必要がある。

【０００４】このため、実質的に負の熱膨張係数を有す
る部材に光ファイバを固定するという方法が採用されて
いる。このような構造では、上記部材により、温度上昇
時には圧縮応力が、降下時には伸張応力が光ファイバに
対して印加されることになる。その結果、光ファイバの
伸縮による応力が効果的に補償され、温度変化に伴う反
射中心波長の変化が低減される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本願発明者らは、上述
のような固定構造による反射中心波長の安定性を更に改
善するため、固定構造について調査研究を行なった。そ
の結果、このような固定構造がより効果的に効果を奏す
るのは、反射中心波長の温度依存性が所定の傾きを有す
る直線で表される光ファイバ回折格子に対してであるこ
とが分かった。しかし、反射中心波長の温度依存性は必
ずしも直線ではなく湾曲した曲線で表される傾向にある
こともまた明らかとなり、上述の固定構造により反射中
心波長を安定化させる上で、このような温度依存性が障
害となっていることが判明した。

【０００６】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、温度変化に伴う反射中心波長の変化がより効果
的に低減され得る光ファイバ回折格子、及び光ファイバ
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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光ファイバ
回折格子は、光ファイバの光軸方向の所定長さにわたっ
て回折格子が形成され、回折格子を覆うように被覆膜が
設けられた光ファイバ回折格子であって、光ファイバ回
折格子の使用温度範囲における被覆膜のヤング率が７．
８５×１０⁸Ｎ／ｍ²未満であることを特徴とする。ま
た、光ファイバ回折格子の使用温度範囲における被覆膜
のヤング率の最大値と最小値との差が７．７５×１０⁸
Ｎ／ｍ²以下であると更に好ましい。

【０００８】上記の光ファイバ回折格子は、光ファイバ
に形成された回折格子を覆う被覆膜のヤング率が７．８
５×１０⁸Ｎ／ｍ²未満であるので、光ファイバ回折格子
の反射中心波長の温度依存性の直線性が向上される。そ
のため、光ファイバ回折格子の温度が変化しても、温度
変化に伴う反射中心波長の変化を効果的、且つ容易に制
御し得る。また、使用温度範囲における被覆膜のヤング
率の最大値と最小値との差が７．７５×１０⁸Ｎ／ｍ²以
下となるようにすれば、反射中心波長の安定化をより効
果的に図り得る。

【０００９】また、本発明に係る光学装置は、上記の光
ファイバ回折格子が基材に固定され、温度変化に伴う伸
縮によって基材に生じる光ファイバの光軸方向の変位を
光ファイバ回折格子に印加することを特徴とする。この
ようにすれば、上記の光ファイバ回折格子が温度変化に
伴って伸縮するのを抑えることができる。すなわち、基
材に生じる光ファイバの光軸方向の変位により、温度上
昇時には光ファイバ回折格子の膨張を抑止するように、
また、温度降下時には光ファイバ回折格子の収縮を抑止
するように光ファイバ回折格子に対して応力が印加され
得る。そのため、光ファイバ回折格子の温度が変化する
ことにより生じる反射中心波長の変化が効果的に補償さ
れ得る。しかも、上記の光ファイバ回折格子において
は、反射中心波長の温度依存性の直線性が向上されてい
ることから、より一層確実に反射中心波長の安定化が図
れる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
による光ファイバ回折格子、及びこの光ファイバ回折格
子を有する光学装置の好適な実施形態について詳細に説
明する。なお、以下の説明においては、同一の要素には
同一の符号を用いることとし、重複する説明は省略す
る。

【００１１】図１は、本実施形態による光ファイバ回折
格子を有する光学装置の構成を示す斜視図である。同図
において、光ファイバ回折格子を有する光学装置１は、
回折格子が形成された光ファイバ回折格子２と光ファイ
バ回折格子２が固定される基材３とを含み構成される。

【００１２】光ファイバ回折格子２は、回折格子部２ｂ
が形成された光ファイバ２ａと、光ファイバ２ａの回折
格子部２ｂ以外の部分を取り囲むように設けられた被覆
層２ｃと、少なくとも回折格子部２ｂを覆うように設け
られたリコート膜２ｄ(被覆膜)とを有している。回折格
子部２ｂでは、光ファイバ２ａの屈折率が光軸方向に所
定のピッチで周期的に変化している。このような屈折率
の変化は、例えば、ゲルマニウム元素が所定割合添加さ
れた石英ガラス製光ファイバに対して周期的な強度分布
を有する紫外域光を照射することにより形成される。リ
コート膜２ｄはＵＶ硬化樹脂により形成される。このＵ
Ｖ硬化樹脂のヤング率は、光学装置１の使用温度範囲に
おいて７．８５×１０⁸Ｎ／ｍ²未満である。また、リコ
ート膜２ｄは、光ファイバ２ａの回折格子部２ｂを覆っ
ているため、光ファイバ２ａの機械的強度を向上させ
る、或いは光ファイバ２ａを保護するといった効果を有
している。

【００１３】基材３は、石英ガラスより大きい熱膨張係
数を有するＡｌからなる第１基材３ａと、正の熱膨張係
数を有する石英ガラスからなる第２基材３ｂとにより構
成される。図１に示す通り、第２基材３ｂの両端部に第
１基材３ａが固定されている。第１基材３ａはほぼ直角
に屈曲されたＬ字型に形成されており、第１基材３ａの
一端が第２基材３ｂの端部に接着剤３ｃにより接着固定
されている。第１基材３ａ，３ａの他端は、第１基材３
ａが第２基材３ｂに固定された状態において、互いに向
かい合っている。

【００１４】このように構成された基材３に光ファイバ
回折格子２が固定される。すなわち、光ファイバ２ａを
基材３ａ，３ａ上に接着剤４により接着することによ
り、光ファイバ回折格子２が基材３に固定される。ここ
で、回折格子部２ｂは基材３ａ，３ａの間のほぼ中央に
位置している。また、接着剤４としては、たとえばエポ
キシ系接着剤等を使用することが可能である。なお、基
材３ａには、光ファイバ２ａを収容するよう溝を設けて
も良い。

【００１５】次に、光学装置１の作製手順を説明する。
先ず、光ファイバ２ａの周囲に設けられた被覆層２ｃが
光ファイバ２ａの長手方向の所定長さだけ除去される。
これにより光ファイバ２ａが露出される。この露出部の
ほぼ中央部に対して強度が周期的に変化した紫外域光が
照射される。光ファイバ２ａには、紫外域光の照射によ
り屈折率変化を誘起する添加物ＧｅＯ₂が予め添加され
ており、この照射によって、光ファイバ２ａに回折格子
部２ｂが形成される。回折格子部２ｂの形成終了後、回
折格子部２ｂを覆うように光ファイバ２ａにリコート膜
２ｄが設けられる。このとき、被覆層２ｃとリコート膜
２ｄとの間に間隙部が設けられ、この間隙部には光ファ
イバ２ａが露出している。そして、この光ファイバ２ａ
の露出している部分が接着剤４により基材３ａに対して
接着される。また、この接着の際には、光ファイバ２ａ
には所定の張力が付与される。そのため、光ファイバ２
ａは、所定の張力が付与された状態で基材３ａに固定さ
れる。また、光ファイバ２ａが基材３ａに接着される際
には、接着剤４とリコート膜２ｄとの間には間隙が設け
られる。これにより、接着剤４とリコート膜２ｄとの接
触が防止される。以上の手順により、光ファイバ回折格
子を有する光学装置１が完成される。

【００１６】続いて、光ファイバ回折格子２、及び光フ
ァイバ回折格子を有する光学装置１の作用について説明
する。また、以下では、本願発明者らが本願発明を到達
するに至った調査研究に用いた試作品における結果につ
いても併せて説明する。図２は、試作品の反射中心波長
の温度依存性を示すグラフである。同図において、縦軸
は各測定温度における反射中心波長と２０℃における反
射中心波長との差(波長シフト量)を表している。

【００１７】この試作品は、上記の光学装置１とほぼ同
一の構成を有している。相違点は、使用されているリコ
ート膜のヤング率が使用温度範囲(０℃〜６５℃)におい
て上記の範囲(７．８５×１０⁸Ｎ／ｍ²未満)にないとい
う点である。具体的には、このリコート膜のヤング率
は、０℃において８．５３×１０⁸Ｎ／ｍ²である。以
下、試作品を上記の光学装置１と区別するため、試作品
のリコート膜をリコート膜２０ｄとする。また、試作品
のリコート膜２０ｄの作製に用いたＵＶ硬化樹脂をリコ
ート材Ａと称する。具体的には、このリコート材Ａは、
ウレタンアクリレートをベースとしたＵＶ硬化樹脂であ
り、その屈折率が光ファイバのクラッド領域の屈折率と
ほぼ等しくなるようにフッ素置換を施してある。

【００１８】図２より、試作品においては、温度を上昇
させながら測定したときと、降下させながら測定したと
きとでばらつきはあるが、反射中心波長の温度依存性は
概ね上に凸の形状となることがわかる。このような形状
となる原因を調べるため、本願発明者らは、以下の検討
を行なった。すなわち、光ファイバに回路格子部の形成
した後、回路格子部を覆うようにリコート膜２０ｄを形
成した。そして、この光ファイバ回折格子を基材に固定
せずに反射中心波長の温度依存性を調べた。

【００１９】図３は、光ファイバ回折格子を基材に固定
することなく測定した反射中心波長の温度依存性を示す
グラフである。同図には、リコート膜２０ｄが形成され
ている光ファイバ回折格子の結果(黒丸)とともに、比較
のため、リコート膜２０ｄが形成されていない光ファイ
バ回折格子の結果(白丸)が示されている。

【００２０】図３において、基材に固定されていない光
ファイバ回折格子の反射中心波長は、リコート膜２０ｄ
の有無に依らず温度上昇とともに増大していく。また、
約２０℃より低い温度範囲においては、リコート膜２０
ｄの有無により波長変化率(傾き)が異なる。これは、リ
コート材Ａを用いて形成したリコート膜２０ｄのヤング
率が温度の低い範囲で上昇し、グレーティングに印加さ
れる応力がより大きくなるためと本願発明者らは考えて
いる。

【００２１】図３の結果をより詳細に検討するために、
図３に示すそれぞれの結果を直線近似し、各測定データ
の近似直線からの偏差を温度に対してプロットして図４
を得た。図４において、近似直線からの偏差を示すグラ
フは、リコート膜２０ｄのない光ファイバ回折格子では
下に凸の形状(白丸、破線)となり、リコート膜２０ｄの
ある光ファイバ回折格子では上に凸の形状(黒丸、実線)
となる。すなわち、リコート膜２０ｄの有無に拘わら
ず、反射中心波長の温度依存性は直線状とはなっていな
いことが分かる。

【００２２】また、図４において、下に凸の形状となる
リコート膜２０ｄのない光ファイバ回折格子に対してリ
コート膜２０ｄを形成すると、温度依存性の形状が上に
凸へと変化することが分かる。さらに、図２と図４とを
比較すると、リコート膜２０ｄのある光ファイバ回折格
子の反射中心波長の温度依存性と試作品の光学装置にお
ける反射中心波長の温度依存性とは、ほぼ同一の形状を
示している。このことからも、光学装置１の試作品にお
いて上に凸の形状となった温度依存性は、リコート膜２
０ｄに起因したものであることが推測される。

【００２３】本願発明者らは、さらに、上記の２つの光
ファイバ回折格子を基材３に固定し、温度変化に伴う反
射中心波長の変化について調べた。図５は、光ファイバ
回折格子を基材に固定して測定した反射中心波長の温度
依存性を示すグラフである。同図において、リコート膜
２０ｄのない光ファイバ回折格子の場合には、反射中心
波長は温度の上昇とともに単調に減少していく。一方、
リコート膜２０ｄのある光ファイバ回折格子の場合は、
温度が０℃よりも低い温度範囲で温度を低下させていく
と、その反射中心波長はリコート膜２０ｄのない光ファ
イバ回折格子の反射中心波長よりも短くなっていく。そ
のため、反射中心波長の温度依存性は上に凸の形状とな
る。この結果から、上に凸の形状を示す温度依存性はリ
コート膜２０ｄにより決定されていることが再確認され
た。また、この結果から、本願発明者らは、このような
非直線性を低減するには、０℃以下の温度範囲において
リコート膜により光ファイバ回折格子の回折格子部に印
加される応力を低減することが不可欠であると考えるに
至った。

【００２４】そこで、本願発明者らは、リコート膜のヤ
ング率に着目し、ヤング率の相違により反射中心波長の
温度依存性の形状がどのように変化するかについて検討
を行なった。この検討のため、リコート材Ａによるリコ
ート膜２０ｄよりもヤング率の低いリコート膜２ｄを形
成できるリコート材Ｂ，Ｃ，Ｄを用意した。そして、こ
れらを用いてリコート膜２ｄをそれぞれ形成することに
より、複数個の光ファイバ回折格子を作製した。リコー
ト材Ｂ，Ｃ，Ｄはヤング率が異なる他は、リコート材Ａ
と同様の材料によるＵＶ硬化樹脂である。具体的には、
リコート材Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおいては、ＵＶ硬化樹脂の
分子連鎖の長さがそれぞれ異なっており、この相違によ
りヤング率が異なることとなる。

【００２５】図６に、各リコート膜のヤング率の温度依
存性を示す。同図において、曲線Ａ ₁はリコート材Ａに
よるリコート膜２０ｄ、曲線Ｂ₁はリコート材Ｂによる
リコート膜２ｄ、曲線Ｃ₁はリコート材Ｃによるリコー
ト膜２ｄ、及び曲線Ｄ₁はリコート材Ｄによるリコート
膜２ｄについてのヤング率の温度依存性を示している。
同図から分かるように、各リコート膜は温度の上昇とと
もにヤング率が低下していくという性質を有している。
また、リコート材Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの順にヤング率は高
い。

【００２６】これら４種類のリコート材Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
を用いてそれぞれ作製した光ファイバ回折格子の温度を
−４０℃〜８５℃と変化させて、反射中心波長の温度を
測定した。測定データ取得後、図２と同様のグラフを作
成し、同グラフ上で使用温度範囲の下限値である０℃と
上限値である６５℃とにおける測定値を直線で結び、こ
の直線を上述の近似直線とすることとした。そして、２
０℃における測定値と同温度での直線上の値との差(絶
対値)を求め、その値を光ファイバ回折格子の非直線性
と定義した。

【００２７】表１は、光ファイバ回折格子による反射中
心波長の温度依存性の非直線性がリコート材のヤング率
に対しどのように変化するかを示す。同表に示すヤング
率の値は、光ファイバ回折格子の使用温度範囲でのヤン
グ率が最大になる温度(０℃)での値である。

【００２８】

【表１】 表１から、ヤング率が小さくなるとともに非直線性が低
下、言い換えると、直線性が向上することが分かる。こ
の結果から、反射中心波長の温度依存性の非直線性を低
下させるには、リコート膜による応力の低減が不可欠で
あるという本願発明者らの考えが正しいことが確認され
た。

【００２９】そこで、本願発明者らは、ヤング率がどの
程度の値であれば実用上良好な反射中心波長の安定性が
図れるかについて検討した。そのため、基材に固定され
た光ファイバ回折格子に対し、これらのリコート材Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄを用いてリコート膜を形成した。そして、反
射中心波長の温度依存性を調べた。その結果、使用温度
範囲でのリコート膜のヤング率が７．８５×１０⁸Ｎ／
ｍ²未満であれば、良好な波長安定性が実現され得るこ
とが分かった。つまり、リコート膜がない場合(非直線
性の絶対値が０．０２３９)よりも非直線性が改善され
るのは、ヤング率が７．８５×１０⁸Ｎ／ｍ²未満の場合
である。ヤング率が７．８５×１０⁸Ｎ／ｍ²以上となる
温度領域が使用温度範囲内にあると、その温度領域で
は、温度変化に伴ってリコート膜が伸縮することにより
光ファイバ回折格子に印加される応力が増大してしま
う。この応力の増大により、反射中心温度の温度依存性
の直線性が悪化してしまい、反射中心波長を安定化させ
るのが難しくなってしまう。このような理由から、本願
発明者らは、使用温度範囲でのリコート膜２ｄのヤング
率が７．８５×１０⁸Ｎ／ｍ²未満であると好適と考えて
いる。

【００３０】また、本願発明者らは、更に調査研究を重
ね、使用温度範囲においてヤング率が取り得る値の幅が
７．８３×１０⁸Ｎ／ｍ²以下であると好ましいという結
論に達した。具体的には、リコート膜２ｄのヤング率が
使用温度範囲において０．０２×１０⁸以上７．８５×
１０⁸Ｎ／ｍ²以下の範囲にあれば、反射中心波長の温度
依存性の直線性は優れる。さらに、上記の幅が７．７５
×１０⁸Ｎ／ｍ²以下、具体的には、使用温度範囲におけ
るヤング率が０．１×１０⁸以上７．８５×１０⁸Ｎ／ｍ
²以下の範囲であると更に好ましいという結果を得た。
図４を参照して説明した通り、リコート膜が形成されて
いない光ファイバ回折格子においては、その反射中心波
長の温度依存性は下に凸の形状となる。このような形状
を補償して直線性を更に改善する必要があるときには、
リコート膜２ｄのヤング率を低くしすぎてしまうと、保
護膜としてのリコート膜の強度が不十分となる、或い
は、タック性(リコート膜表面のべたつき性)による作業
性の低下が起こる虞がある。このような理由から、上記
の範囲がより好ましいという結論に達した。

【００３１】また、使用温度範囲におけるヤング率が
６．５７×１０⁸Ｎ／ｍ²以下であると好ましく、ヤング
率の幅が６．４７×１０⁸Ｎ／ｍ²以下であれば、反射中
心波長の安定性は一層効果的に向上され得る。さらに、
使用温度範囲におけるヤング率が４．９０×１０⁸Ｎ／
ｍ²以下であると更に好ましく、その幅が４．８１×１
０ ⁸Ｎ／ｍ²以下であれば、反射中心波長はより一層効果
的に安定化され得る。

【００３２】次に、ヤング率が上記の範囲にある場合と
ない場合とを比較し、上記の効果を再確認した結果につ
いて説明する。比較に用いたリコート材は、リコート材
Ａ，Ｄである。これらを用いて形成したリコート膜の温
度範囲０℃〜６５℃におけるヤング率は、リコート材Ａ
を用いて形成したリコート膜２０ｄは８．５３×１０ ⁸
Ｎ／ｍ²以下、リコート材Ｄを用いて形成したリコート
膜２ｄは４．９０×１０ ⁸Ｎ／ｍ²以下である。リコート
膜２０ｄを有する光ファイバ回折格子と、リコート膜２
ｄを有する光ファイバ回折格子とをそれぞれ個別の基材
に固定することにより光学装置を２つ作製した。なお、
ここで使用した基材は、図１を参照して説明した基材３
と同一である。

【００３３】図７(ａ)は、リコート材Ａを用いてリコー
ト膜２０ｄを形成した光ファイバ回折格子を有する光学
装置における反射中心波長の温度依存性を示すグラフで
ある。図７(ｂ)は、リコート材Ｄを用いてリコート膜２
ｄを形成した光ファイバ回折格子を有する光学装置にお
ける反射中心波長の温度依存性を示すグラフである。図
７(ａ)から、リコート材Ａを用いて作製した光ファイバ
回折格子では、０℃〜６５℃の範囲内に傾きが正の領域
と負の領域とがあることが分かる。これに対し、リコー
ト材Ｄを用いて作製した光ファイバ回折格子では、図７
(ｂ)に示す通り、傾きはあるものの０℃〜６５℃の範囲
内においてほぼ直線となっている。

【００３４】リコート材Ａによりリコート膜２０ｄが形
成された光ファイバ回折格子の場合には、基材の形状及
び熱膨張係数の調整によって正の傾きを０(水平)に近づ
けようとすると、傾きが負の領域において傾き(の絶対
値)を大きくしてしまう結果となる。逆に、負の傾きを
０に近づけようとすれば、正の傾きが大きくなってしま
う。よって、基材の調整を行なっても、反射中心波長を
更に安定化させることはできない。一方、リコート材Ｄ
によりリコート膜２ｄを形成した光ファイバ回折格子で
は、反射中心波長の温度依存性は直線性に優れているの
で、その直線の傾きを相殺するよう基材の熱膨張係数
(＜０)及び基材の形状を調整すれば、反射中心波長の安
定化が効果的に図り得る。以上の結果から、本実施形態
の光ファイバ回折格子、及び光ファイバ回折格子を有す
る光学装置の優れた効果が理解される。

【００３５】以上、実施形態を用いて本発明の光ファイ
バ回折格子、及び光ファイバ回折格子を有する光学装置
について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られ
ることなく、様々な変形が可能である。

【００３６】上記の実施形態においては、光ファイバ回
折格子及び光学装置の使用温度範囲を０℃〜６５℃とし
て説明したが、使用温度範囲は都度決定されてよい。ま
た、光ファイバ回折格子及び光学装置が温度調整された
環境下で使用される場合においても、温度調整器の不具
合等により環境温度が変化してしまう事態を想定し、そ
の際に到達し得ると思われる温度範囲を使用温度範囲と
考えるべきことは当業者にとって明らかである。そし
て、決定された範囲内でのヤング率が７．８５×１０⁸
Ｎ／ｍ²未満となるリコート膜２ｄを選択すればよい。
上記のリコート材Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを例にとって説明する
と、例えば、使用温度範囲が−５℃〜７０℃の場合に
は、リコート材Ａのヤング率は０℃以下の温度で７．８
５×１０⁸Ｎ／ｍ²を超えてしまうので、リコート材Ｃ，
Ｄを用いて形成したリコート膜２ｄを用いるとよい。

【００３７】本発明による光ファイバ回折格子は、上述
のような基材にではなく、例えば、温度調整器を備えた
部材に固定するようにしても良い。このようにしても、
本発明による光ファイバ回折格子は、光ファイバ回折格
子の使用温度範囲において反射中心波長の温度依存性が
ほぼ直線となり得るので、温度調整器による反射中心波
長の安定化がより容易になされる。

【００３８】さらに、本発明による光ファイバ回折格子
は、光ファイバ回折格子の温度を変えて反射中心波長を
変化させる用途にも好適に応用できる。すなわち、反射
中心波長は温度に対して直線状に変化するため、所望の
反射中心波長を容易に設定し得る。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる光
ファイバ回折格子によれば、光ファイバ回折格子の回折
格子部を覆うよう設けられる被覆膜のヤング率が７．８
５×１０⁸Ｎ／ｍ²未満であるため、被覆膜のない場合よ
りも反射中心波長の温度依存性の直線性が向上される。
そのため、光ファイバ回折格子の温度が変化する場合
に、温度変化に伴う反射中心波長の変化を効果的、且つ
容易に制御し得る。さらに、光ファイバ回折格子が被覆
膜で覆われているため、光ファイバ回折格子の強度が増
加するという効果も得られる。

【００４０】また、本発明に係る光ファイバ回折格子を
有する光学装置によれば、光ファイバ回折格子が温度変
化に伴って伸縮するのを防ぐことができるため、反射中
心波長の安定化が図れる。しかも、この光学装置に備え
られる光ファイバ回折格子は反射中心波長の温度依存性
の直線性に優れているため、光ファイバ回折格子の温度
が変化することにより生じる反射中心波長の変化がより
効果的に補償され得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本実施形態による光ファイバ回折格子
を有する光学装置の構成を示す斜視図である。

【図２】図２は、光学装置の試作品における反射中心波
長の温度依存性を示すグラフである。

【図３】図３は、光ファイバ回折格子を基材に固定する
ことなく測定した反射中心波長の温度依存性を示すグラ
フである。

【図４】図４は、図３の結果を直線近似し、近似直線か
らの偏差を温度に対してプロットしたグラフである。

【図５】図５は、光ファイバ回折格子を基材に固定して
測定した反射中心波長の温度依存性を示すグラフであ
る。

【図６】図６は、各種リコート材を用いて形成した各リ
コート膜のヤング率の温度依存性を示すグラフである。

【図７】図７(ａ)， (ｂ)は、異なる２つのリコート材
を用いてリコート膜を形成した光ファイバ回折格子をそ
れぞれ有する光学装置における反射中心波長の温度依存
性を示すグラフである。

【符号の説明】

１…光学装置、２ｄ…リコート膜、２ｂ…回折格子部、
２ａ…光ファイバ、２ｃ…被覆層、３…基材、３ａ…第
１基材、３ｂ…第２基材、３ｃ，４…接着剤。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H038 AA08 BA23 BA24 CA52 2H049 AA45 AA59 AA62 AA68 2H050 AC82 AC84 BB14 BB33 BD03

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバの光軸方向の所定長さにわた
   って回折格子が形成され、前記回折格子を覆うように被
   覆膜が設けられた光ファイバ回折格子であって、 前記光ファイバ回折格子の使用温度範囲における前記被
   覆膜のヤング率が７．８５×１０⁸Ｎ／ｍ²未満であるこ
   とを特徴とする光ファイバ回折格子。
2. 【請求項２】 前記光ファイバ回折格子の使用温度範囲
   における前記被覆膜のヤング率の最大値と最小値との差
   が７．７５×１０⁸Ｎ／ｍ²以下であることを特徴とする
   請求項１記載の光ファイバ回折格子。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の光ファイバ回折
   格子が基材に固定され、温度変化に伴う伸縮によって前
   記基材に生じる前記光ファイバの光軸方向の変位を前記
   光ファイバ回折格子に印加することを特徴とする光学装
   置。