JP2002372637A - Long-period grating element, its manufacturing method and adjusting method - Google Patents
Long-period grating element, its manufacturing method and adjusting methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路の長手方
向に沿った一定範囲において屈折率変調が形成されてい
てコアモード光をクラッドモード光に変換する長周期グ
レーティング素子、この長周期グレーティング素子を製
造する方法、および、この長周期グレーティング素子の
特性を調整する方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a long-period grating element in which refractive index modulation is formed in a certain range along the longitudinal direction of an optical waveguide to convert core mode light into clad mode light, and this long-period grating element And a method for adjusting the characteristics of the long-period grating element.
【０００２】[0002]
【従来の技術】長周期グレーティング素子は、光導波路
（光ファイバまたは平面光導波路）の長手方向に沿った
一定範囲において長周期（数百μｍ程度の周期）の屈折
率変調が形成されていて、特定波長のコアモード光をク
ラッドモード光に変換するものである。このような長周
期グレーティング素子は、入射する光のうち選択的に特
定波長の光に対して損失を与えることから、光フィルタ
として用いられる。また、長周期グレーティング素子
は、無反射であるという特徴を有していることから、波
長分割多重（ＷＤＭ: Wavelength Division Multiplexi
ng）光伝送システムにおいて光増幅器の利得を等化する
利得等化器などとして好適に用いられ得る。2. Description of the Related Art A long-period grating element has a long-period (period of about several hundred μm) refractive index modulation formed in a certain range along the longitudinal direction of an optical waveguide (optical fiber or planar optical waveguide). It converts core mode light of a specific wavelength into cladding mode light. Such a long-period grating element is used as an optical filter because it selectively gives a loss to light of a specific wavelength among incident light. In addition, since the long-period grating element has a characteristic of being non-reflective, wavelength division multiplexing (WDM) is used.
ng) It can be suitably used as a gain equalizer for equalizing the gain of an optical amplifier in an optical transmission system.
【０００３】このような長周期グレーティング素子の透
過特性は、屈折率変調周期ΛLおよび屈折率変調振幅だ
けでなく、光導波路の構造パラメータ（コア領域の屈折
率、クラッド領域の屈折率、コア径）にも依存する。或
る波長λにおいて、屈折率変調形成領域におけるコアモ
ード光の伝搬定数をβcore(λ)とし、屈折率変調形成領
域におけるクラッドモード光の伝搬定数をβclad(λ)と
すると、長周期グレーティング素子は、[0003] The transmission characteristics of such a long-period grating element include not only the refractive index modulation period Λ L and the refractive index modulation amplitude, but also the structural parameters of the optical waveguide (the refractive index of the core region, the refractive index of the cladding region, the core diameter). ) Also depends. At a certain wavelength λ, if the propagation constant of the core mode light in the refractive index modulation region is β core (λ) and the propagation constant of the cladding mode light in the refractive index modulation region is β clad (λ), a long period grating The element is
【数１】 なる式で表される位相整合条件を満たす波長λLの光に
対して損失を与える。(Equation 1) A loss is given to light having a wavelength λ L that satisfies the phase matching condition represented by the following expression.
【０００４】コアモード光に対する実効屈折率をｎcore
とし、クラッドモード光に対する実効屈折率をｎcladと
すると、The effective refractive index for core mode light is n core
And the effective refractive index for cladding mode light is n clad ,
【数２】 なる関係式がある。このことから、上記（１）式の位相
整合条件の式は、(Equation 2) There is a relational expression From this, the equation of the phase matching condition of the above equation (1) is
【数３】 なる式に書き替えられる。この波長λLは最小透過波長
と呼ばれる。(Equation 3) Can be rewritten as This wavelength λ L is called the minimum transmission wavelength.
【０００５】一方、このような長周期グレーティング素
子とは別に、短い周期ΛBの屈折率変調が形成されたブ
ラッググレーティング素子も知られている。このブラッ
ググレーティング素子は、屈折率変調形成領域において
ブラッグ条件を満たす特定波長λBのコアモード光を選
択的に反射するものである。その反射された光は、屈折
率変調形成領域への入射時とは逆の方向にコアモード光
として伝搬していく。ブラッグ条件は、On the other hand, it is separately known Bragg grating elements having a refractive index modulation is formed of a short period lambda B is such a long period grating element. This Bragg grating element selectively reflects core mode light of a specific wavelength λ B satisfying the Bragg condition in the refractive index modulation forming region. The reflected light propagates as a core mode light in a direction opposite to that at the time of entering the refractive index modulation forming region. The Bragg condition is
【数４】 なる式で表される。この波長λBは、反射率が最大とな
る波長であり、透過最小波長である。(Equation 4) It is represented by the following formula. This wavelength λ B is a wavelength at which the reflectance is maximum, and is a transmission minimum wavelength.
【０００６】長周期グレーティング素子とブラッググレ
ーティング素子とを比較すると、一般に、前者の屈折率
変調周期ΛLは、後者の屈折率変調周期ΛBの１０００倍
程度である。したがって、上記(3)式および上記(4)式よ
り、実効屈折率ｎcoreの変化Δｎcoreに対する前者の最
小透過波長λLの変化ΔλLの割合（ΔλL／Δｎcore）
は、実効屈折率ｎcoreの変化Δｎcoreに対する後者の最
小透過波長λBの変化ΔλBの割合（ΔλB／Δｎcore）
の５００倍程度となる。すなわち、コアモード光に対す
る実効屈折率ｎcoreが変化したときに、ブラッググレー
ティング素子よりも長周期グレーティング素子の方が、
最小透過波長は大きく変化する。また、一般に、光ファ
イバ等の光導波路では長手方向や周方向に屈折率が僅か
に不均一であるから、その僅かの屈折率不均一により、
長周期グレーティング素子の最小透過波長は大きく異な
ったものとなる。このことから、設計どおりの所望の透
過特性を有する長周期グレーティング素子を製造するこ
とは困難である。[0006] Comparing the long-period grating element with a Bragg grating element, in general, the refractive index modulation period lambda L former is 1000 times the latter refractive index modulation period lambda B. Therefore, from the above expressions (3) and (4), the ratio of the change Δλ L of the former minimum transmission wavelength λ L to the change Δn core of the effective refractive index n core (Δλ L / Δn core )
Is the ratio of the change Δλ B of the latter minimum transmission wavelength λ B to the change Δn core of the effective refractive index n core (Δλ B / Δn core ).
About 500 times as large as That is, when the effective refractive index n core for the core mode light changes, the long-period grating element is
The minimum transmission wavelength varies greatly. Also, in general, in an optical waveguide such as an optical fiber, the refractive index is slightly non-uniform in the longitudinal direction and the circumferential direction.
The minimum transmission wavelength of the long period grating element is greatly different. For this reason, it is difficult to manufacture a long-period grating element having desired transmission characteristics as designed.
【０００７】そこで、このような問題を解決するため
に、屈折率変調を一旦形成した後に、屈折率変調形成領
域をアニール処理することにより、或いは、屈折率変調
形成領域の全体に亘って均一に紫外光を照射することに
より、長周期グレーティング素子の最小透過波長を調整
して所望値とすることが既に提案されている（特開平１
１−２９５５３７号公報）。Therefore, in order to solve such a problem, the refractive index modulation is formed once and then the refractive index modulation forming region is annealed, or is uniformly formed over the entire refractive index modulation forming region. It has already been proposed to adjust the minimum transmission wavelength of a long-period grating element to a desired value by irradiating ultraviolet light (Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei.
1-295537).
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】屈折率変調形成領域の
アニール処理、または、屈折率変調形成領域の全体に亘
る紫外光均一照射を行った場合、最小透過波長が変化す
るだけでなく、最小透過波長における透過率すなわち最
小透過率（最大損失）も変化する。したがって、最小透
過波長および最小透過率を共に変化させたい場合や、最
小透過率の変化の程度が許容され得る範囲である場合に
は、上記の最小透過波長を調整する手法は有効である。
しかしながら、最小透過波長の変化が大きいほど最小透
過率の変化も大きいので、最小透過率を変化させたくな
い場合や、最小透過率の変化の許容範囲が小さい場合に
は、上記の最小透過波長を調整する手法は採用できな
い。When the annealing treatment of the refractive index modulation forming region or the uniform irradiation of ultraviolet light over the entire refractive index modulation forming region is performed, not only the minimum transmission wavelength changes, but also the minimum transmission wavelength. The transmittance at the wavelength, that is, the minimum transmittance (maximum loss) also changes. Therefore, the method of adjusting the minimum transmission wavelength is effective when it is desired to change both the minimum transmission wavelength and the minimum transmittance, or when the degree of change in the minimum transmission is within an allowable range.
However, the larger the change in the minimum transmission wavelength, the larger the change in the minimum transmittance. Therefore, if it is not desired to change the minimum transmittance, or if the allowable range of the change in the minimum transmittance is small, the above-mentioned minimum transmission wavelength is set to The adjustment method cannot be adopted.
【０００９】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、長周期グレーティング素子の最小透過
率の変化を抑制する一方で最小透過波長を調整すること
ができる長周期グレーティング素子調整方法、この長周
期グレーティング素子調整方法により最小透過波長を調
整して長周期グレーティング素子を製造する長周期グレ
ーティング素子製造方法、および、これらの方法により
調整・製造された長周期グレーティング素子を提供する
ことを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to adjust a long-period grating element capable of adjusting a minimum transmission wavelength while suppressing a change in a minimum transmittance of the long-period grating element. Provided are a long-period grating element manufacturing method for manufacturing a long-period grating element by adjusting the minimum transmission wavelength by the long-period grating element adjusting method, and a long-period grating element adjusted and manufactured by these methods. With the goal.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明に係る長周期グレ
ーティング素子は、光導波路の長手方向に沿った一定範
囲において屈折率変調が形成されていて特定波長のコア
モード光をクラッドモード光に変換する長周期グレーテ
ィング素子であって、(1) 上記一定範囲内の複数の第１
領域それぞれに、複数の第１領域における値を１とし他
の領域における値を０とする方形波関数と所定周期の周
期関数との積で表される屈折率変調が形成され、(2) 上
記一定範囲における複数の第１領域以外の第２領域の屈
折率が、光導波路の本来の屈折率と異なっている、こと
を特徴とする。この長周期グレーティング素子は、上記
一定範囲において複数の第１領域それぞれに形成された
所定周期の屈折率変調の寄与に因る損失ピークを有す
る。この損失ピークの波長（最小透過波長）は、第１領
域における屈折率変調の周期だけでなく、第２領域にお
ける屈折率の変化量に応じて決定される。一方、長周期
グレーティング素子の最小透過率は、第２領域における
屈折率の変化の影響を殆ど受けない。A long-period grating element according to the present invention has a refractive index modulation formed in a certain range along the longitudinal direction of an optical waveguide, and converts core mode light of a specific wavelength into clad mode light. A long-period grating element comprising:
In each of the regions, a refractive index modulation represented by a product of a square wave function having a value of 1 in a plurality of first regions and a value of 0 in other regions and a periodic function of a predetermined period is formed, (2) It is characterized in that the refractive index of the second region other than the plurality of first regions in the certain range is different from the original refractive index of the optical waveguide. This long-period grating element has a loss peak due to the contribution of the refractive index modulation of a predetermined period formed in each of the plurality of first regions in the certain range. The wavelength of the loss peak (minimum transmission wavelength) is determined according to not only the period of the refractive index modulation in the first region but also the amount of change in the refractive index in the second region. On the other hand, the minimum transmittance of the long period grating element is hardly affected by a change in the refractive index in the second region.
【００１１】また、本発明に係る長周期グレーティング
素子は、上記一定範囲において、複数の第１領域それぞ
れの長さの偏差が所定周期の２倍より小さく、複数の第
１領域の間の間隔の長さの偏差が所定周期の２倍より小
さいのが好適である。この場合には、第１方形波関数は
一定周期で一定デューティ比のものとみなし得る。ま
た、本発明に係る長周期グレーティング素子は、上記一
定範囲の複数の第１領域それぞれにおける屈折率変調の
振幅が等しいが好適である。この場合には、複数の第１
領域それぞれにおける平均屈折率が一定となるから好適
である。Further, in the long-period grating element according to the present invention, the deviation of the length of each of the plurality of first regions is smaller than twice the predetermined period and the interval between the plurality of first regions is within the predetermined range. Preferably, the length deviation is less than twice the predetermined period. In this case, the first square wave function can be regarded as having a constant period and a constant duty ratio. Further, in the long-period grating element according to the present invention, it is preferable that the amplitude of the refractive index modulation in each of the plurality of first regions in the certain range is equal. In this case, a plurality of first
This is preferable because the average refractive index in each region becomes constant.
【００１２】本発明に係る長周期グレーティング素子製
造方法は、光導波路の長手方向に沿った一定範囲におい
て屈折率変調が形成されていて特定波長のコアモード光
をクラッドモード光に変換する長周期グレーティング素
子を製造する方法であって、(1) 上記一定範囲内の複数
の第１領域それぞれにおいて、複数の第１領域における
値を１とし他の領域における値を０とする方形波関数と
所定周期の周期関数との積で表される屈折率変調を形成
する屈折率変調形成工程と、(2) 上記一定範囲における
複数の第１領域以外の第２領域の屈折率を調整する屈折
率調整工程と、を備えることを特徴とする。この製造方
法により製造された長周期グレーティング素子の最小透
過波長は、屈折率変調形成工程において形成された第１
領域の屈折率変調の周期だけでなく、屈折率調整工程に
おいて調整された第２領域の屈折率に応じて決定され
る。一方、長周期グレーティング素子の最小透過率は、
第２領域における屈折率の変化の影響を殆ど受けない。A method for manufacturing a long-period grating element according to the present invention is a long-period grating for converting a core mode light of a specific wavelength into a clad mode light, wherein a refractive index modulation is formed in a certain range along the longitudinal direction of the optical waveguide. A method for manufacturing an element, comprising: (1) in each of a plurality of first regions within the fixed range, a square wave function in which values in the plurality of first regions are 1 and values in other regions are 0, and a predetermined period. And (2) a refractive index adjusting step of adjusting the refractive index of a second region other than the plurality of first regions in the certain range. And the following. The minimum transmission wavelength of the long period grating element manufactured by this manufacturing method is the first transmission wavelength formed in the refractive index modulation forming step.
It is determined according to not only the period of the refractive index modulation of the region but also the refractive index of the second region adjusted in the refractive index adjusting step. On the other hand, the minimum transmittance of the long-period grating element is
It is hardly affected by the change in the refractive index in the second region.
【００１３】本発明に係る長周期グレーティング素子調
整方法は、光導波路の長手方向に沿った一定範囲におい
て屈折率変調が形成されていて特定波長のコアモード光
をクラッドモード光に変換する長周期グレーティング素
子の特性を調整する方法であって、(1) 長周期グレーテ
ィング素子が、上記一定範囲内の複数の第１領域それぞ
れに、複数の第１領域における値を１とし他の領域にお
ける値を０とする方形波関数と所定周期の周期関数との
積で表される屈折率変調が形成されたものであり、(2)
上記一定範囲における複数の第１領域以外の第２領域の
屈折率を調整することにより長周期グレーティング素子
の特性を調整する、ことを特徴とする。この調整方法に
より調整された長周期グレーティング素子の最小透過波
長は、調整された第２領域の屈折率に応じて決定され
る。一方、長周期グレーティング素子の最小透過率は、
第２領域における屈折率の変化の影響を殆ど受けない。The method for adjusting a long-period grating element according to the present invention is directed to a long-period grating for converting a core mode light of a specific wavelength into a clad mode light, wherein a refractive index modulation is formed in a certain range along a longitudinal direction of the optical waveguide. A method of adjusting the characteristics of an element, wherein (1) a long-period grating element sets a value in a plurality of first regions to 1 in each of the plurality of first regions within the predetermined range and sets a value in other regions to 0. Is a refractive index modulation represented by the product of the square wave function and the periodic function of the predetermined period to be formed, (2)
The characteristic of the long-period grating element is adjusted by adjusting the refractive index of the second region other than the plurality of first regions in the certain range. The minimum transmission wavelength of the long period grating element adjusted by this adjustment method is determined according to the adjusted refractive index of the second region. On the other hand, the minimum transmittance of the long-period grating element is
It is hardly affected by the change in the refractive index in the second region.
【００１４】本発明に係る長周期グレーティング素子製
造方法は、屈折率変調形成工程の後に屈折率調整工程を
行うとともに、屈折率調整工程において透過特性をモニ
タし、そのモニタにより得られた最小透過波長に基づい
て、屈折率調整工程を終了するか否かを判断するのが好
適である。また、本発明に係る長周期グレーティング素
子調整方法は、第２領域の屈折率を調整する際に透過特
性をモニタし、そのモニタにより得られた最小透過波長
に基づいて、屈折率調整を終了するか否かを判断するの
が好適である。このようにすることにより、得られる長
周期グレーティング素子の最小透過特性を所望値とする
ことができる。In the method for manufacturing a long-period grating element according to the present invention, a refractive index adjusting step is performed after a refractive index modulation forming step, a transmission characteristic is monitored in the refractive index adjusting step, and a minimum transmission wavelength obtained by the monitor is monitored. It is preferable to determine whether to terminate the refractive index adjustment step based on the above. In the long-period grating element adjusting method according to the present invention, the transmission characteristic is monitored when the refractive index of the second region is adjusted, and the refractive index adjustment ends based on the minimum transmission wavelength obtained by the monitor. It is preferable to determine whether or not. By doing so, the minimum transmission characteristic of the obtained long period grating element can be set to a desired value.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明にお
いて同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を
省略する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.
【００１６】（第１実施形態）先ず、本発明に係る長周
期グレーティング素子、その製造方法および調整方法の
第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態
に係る長周期グレーティング素子１の説明図である。こ
の図は、光軸を含む面で長周期グレーティング素子１を
切断したときの断面を示している。First Embodiment First, a first embodiment of a long-period grating element, a method of manufacturing the same, and an adjusting method according to the present invention will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram of the long-period grating element 1 according to the first embodiment. This figure shows a cross section when the long-period grating element 1 is cut along a plane including the optical axis.
【００１７】この図に示された長周期グレーティング素
子１は、光導波路である光ファイバ１０に形成されたも
のである。光ファイバ１０は、石英ガラスをベースとす
るものであって、ＧｅＯ2が添加されたコア領域１１
と、これを取り囲むクラッド領域１２とを含む。この光
ファイバ１０の長手方向に沿った一定範囲Ｗにおいて、
複数の第１領域Ａそれぞれに周期Λ1の屈折率変調がコ
ア領域１１に形成されている。また、一定範囲Ｗにおけ
る複数の第１領域Ａ以外の第２領域Ｂの屈折率は、光フ
ァイバ１０の本来の屈折率と異なったものとなってい
る。The long-period grating element 1 shown in FIG. 1 is formed on an optical fiber 10 which is an optical waveguide. The optical fiber 10 is based on quartz glass and has a core region 11 doped with GeO 2.
And a cladding region 12 surrounding it. In a certain range W along the longitudinal direction of the optical fiber 10,
Refractive index modulation having a period of 屈折1 is formed in the core region 11 in each of the plurality of first regions A. Further, the refractive index of the second region B other than the plurality of first regions A in the fixed range W is different from the original refractive index of the optical fiber 10.
【００１８】図２は、第１実施形態に係る長周期グレー
ティング素子１の第１領域Ａにおける屈折率変調の説明
図である。この図に示すように、一定範囲Ｗ内の複数の
第１領域Ａにおける屈折率変調は、第１領域Ａにおける
値を１とし他の領域（第２領域Ｂ）における値を０とす
る方形波関数と、周期Λ1の周期関数との積で表され
る。すなわち、長手方向にｚ軸を設定すると、方形波関
数Ｆ1(ｚ)は、FIG. 2 is an explanatory diagram of the refractive index modulation in the first region A of the long period grating element 1 according to the first embodiment. As shown in this figure, the refractive index modulation in a plurality of first regions A within a certain range W is a square wave having a value of 1 in the first region A and a value of 0 in another region (second region B). and functions, represented by the product of a periodic function of period lambda 1. That is, when the z-axis is set in the longitudinal direction, the square wave function F 1 (z) becomes
【数５】 なる式で表される。また、周期Λ1の周期関数Ｆ2(ｚ)
は、屈折率変調の振幅がΔｎUVである正弦関数で表され
るとすれば、(Equation 5) It is represented by the following formula. Also, a periodic function F 2 (z) having a period Λ 1
Is represented by a sine function where the amplitude of the refractive index modulation is Δn UV ,
【数６】 なる式で表される。そして、一定範囲Ｗ内の複数の第１
領域Ａにおける屈折率変調はＦ1(ｚ)・Ｆ2(ｚ) で表され
る。(Equation 6) It is represented by the following formula. Then, a plurality of first
The refractive index modulation in the region A is represented by F 1 (z) · F 2 (z).
【００１９】ここで、図１に示すように、複数の第１領
域Ａそれぞれが一定周期Ｌ0で配置されていて、複数の
第１領域Ａそれぞれの長さをＬ1とする。このとき、上
記(5)式は、周期がＬ0であってデューティ比がＬ1／Ｌ0
である方形波関数となり、フーリエ級数展開が可能とな
る。そして、一定範囲Ｗ内の複数の第１領域Ａにおける
屈折率変調Ｆ1(ｚ)・Ｆ2(ｚ)は、Here, as shown in FIG. 1, each of the plurality of first areas A is arranged at a constant period L 0 , and the length of each of the plurality of first areas A is L 1 . At this time, in the above equation (5), the cycle is L 0 and the duty ratio is L 1 / L 0.
And a Fourier series expansion becomes possible. Then, the refractive index modulations F 1 (z) and F 2 (z) in the plurality of first regions A within the fixed range W are:
【数７】 なる式で表される。(Equation 7) It is represented by the following formula.
【００２０】一方、一定範囲Ｗの全体に亘って周期Λ1
の屈折率変調が形成されている従来の場合には、その屈
折率変調は、On the other hand, the period Λ 1 over the entire fixed range W
In the conventional case where the refractive index modulation is formed, the refractive index modulation is
【数８】 なる式で表される。(Equation 8) It is represented by the following formula.
【００２１】上記(7)式と上記(8)式とを比較すると、以
下のことが言える。すなわち、上記(7)式の右辺第１項
は、屈折率変調振幅ΔｎUVを適切に設定することで、上
記(8)式と同形となる。このことから、第２領域Ｂにお
ける屈折率が光ファイバ１０本来の屈折率のままである
とすると、上記(7)式の右辺第１項の寄与に因る損失ピ
ークは、上記(8)式で屈折率変調が表される従来の長周
期グレーティングにおける損失ピークと同一の形状とす
ることができる。Comparing the above equations (7) and (8), the following can be said. That is, the first term on the right side of the above equation (7) has the same form as the above equation (8) by appropriately setting the refractive index modulation amplitude Δn UV . From this, assuming that the refractive index in the second region B is the original refractive index of the optical fiber 10, the loss peak due to the contribution of the first term on the right side of the above equation (7) becomes And the same shape as the loss peak in the conventional long-period grating in which the refractive index modulation is expressed.
【００２２】上記(7)式の右辺第２項は、上記(5)式の方
形波関数Ｆ1(ｚ)の周期成分である。Ｌ0とΛ1との間にThe second term on the right side of the above equation (7) is a periodic component of the square wave function F 1 (z) of the above equation (5). Between L 0 and Λ 1
【数９】 なる関係があることを考慮すると、上記(7)式の右辺第
２項は、第１項の寄与に因る損失ピークの波長より長波
長側における損失特性に影響を与えるものである。(Equation 9) Considering that there is a relationship, the second term on the right side of the above equation (7) affects the loss characteristic on the longer wavelength side than the wavelength of the loss peak due to the contribution of the first term.
【００２３】また、上記(7)式の右辺第３項は、The third term on the right side of the above equation (7) is
【数１０】 なる式に変形することができる。すなわち、上記(7)式
の右辺第３項は、周期Λ1と周期ｍ／Ｌ0とのビートに因
る損失ピークを与えるものである。したがって、本実施
形態に係る長周期グレーティング素子１は、Ｌ0の値を
適切に設定することにより、通常の光通信で用いられる
信号光の波長帯域（例えば１５２０ｎｍ〜１６００ｎ
ｍ）において、上記(7)式の右辺第１項に基づく損失ピ
ークの他に、上記(7)式の右辺第３項に基づく損失ピー
クをも有することができる。(Equation 10) Can be transformed into That is, the third term on the right-hand side of equation (7) is intended to provide a loss peak due to beat between the period lambda 1 and the period m / L 0. Thus, long-period grating device 1 according to this embodiment, by appropriately setting the value of L 0, the signal light of the wavelength band used in the conventional optical communication (e.g. 1520nm~1600n
In m), in addition to the loss peak based on the first term on the right side of the above equation (7), it may have a loss peak based on the third term on the right side of the above equation (7).
【００２４】なお、以上の説明では、方形波関数Ｆ
1(ｚ)は、周期がＬ0であってデューティ比がＬ1／Ｌ0で
あるとした。ただし、複数の第１領域Ａそれぞれの長さ
Ｌ1の偏差が周期Λ1の２倍より小さく、複数の第１領域
Ａの間の間隔（すなわち第２領域Ｂの長さＬ2）の偏差
が周期Λ1の２倍より小さければ、方形波関数Ｆ1(ｚ)は
周期がＬ0であってデューティ比がＬ1／Ｌ0であるとし
てよい。また、以上の説明では、周期Λ1の周期関数Ｆ2
(ｚ)は、複数の第１領域Ａそれぞれにおける屈折率変調
の振幅が等しいとした。このようにすることで、複数の
第１領域Ａそれぞれにおける平均屈折率が一定となるか
ら好適である。In the above description, the square wave function F
1 (z) has a cycle of L 0 and a duty ratio of L 1 / L 0 . However, less than twice the period plurality of first regions A each deviation of the length L 1 is lambda 1, the deviation of the spacing between the plurality of first regions A (i.e. the length L 2 of the second region B) if there less than twice the period lambda 1, the square wave function F 1 (z) is the duty ratio to a period at L 0 may be assumed to be L 1 / L 0. In the above description, the periodic function F 2 having the period Λ 1
(z) indicates that the amplitudes of the refractive index modulation in each of the plurality of first regions A are equal. This is preferable because the average refractive index in each of the plurality of first regions A becomes constant.
【００２５】このように、第２領域Ｂにおける屈折率が
光ファイバ１０本来の屈折率のままであるとすると、長
周期グレーティング素子１の最小透過波長付近の損失ピ
ーク（上記(7)式の右辺第１項の寄与に因る損失ピー
ク）は、上記(8)式で屈折率変調が表される従来の長周
期グレーティングにおける損失ピークと同一の形状とす
ることができる。ところで、一般に、長周期グレーティ
ング素子では、屈折率変調振幅が大きいと最小透過率は
小さくなり、屈折率変調形成領域の平均実効屈折率が大
きいと最小透過波長は長くなる。したがって、本実施形
態に係る長周期グレーティング素子１では、振幅変調が
形成されていない第２領域Ｂの屈折率は、光ファイバ１
０の本来の屈折率と異なったものとなっていることか
ら、これにより、屈折率変調振幅が変化しないので最小
透過率が変化せず、その一方で、一定範囲Ｗにおける平
均実効屈折率が変化しているので最小透過波長のみが変
化する。Assuming that the refractive index in the second region B is the original refractive index of the optical fiber 10, the loss peak near the minimum transmission wavelength of the long period grating element 1 (the right side of the above equation (7)) The loss peak due to the contribution of the first term) can have the same shape as the loss peak in the conventional long-period grating whose refractive index modulation is expressed by the above equation (8). In general, in a long-period grating element, the minimum transmittance decreases as the refractive index modulation amplitude increases, and the minimum transmission wavelength increases as the average effective refractive index of the refractive index modulation forming region increases. Therefore, in the long-period grating element 1 according to the present embodiment, the refractive index of the second region B where no amplitude modulation is formed is determined by the optical fiber 1
Since the refractive index is different from the original refractive index of 0, the minimum transmittance does not change because the refractive index modulation amplitude does not change, while the average effective refractive index in the certain range W changes. Therefore, only the minimum transmission wavelength changes.
【００２６】次に、第１実施形態に係る長周期グレーテ
ィング素子１の製造方法および調整方法について図３お
よび図４を用いて説明する。なお、調整方法とは、本実
施形態に係る長周期グレーティング素子製造方法の１工
程として特性を調整するものでもあり、また、一旦製造
された長周期グレーティング（第２領域Ｂの屈折率の変
化の有無を問わない）の特性を調整するものでもある。Next, a method for manufacturing and adjusting the long-period grating element 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. Note that the adjustment method is to adjust the characteristics as one step of the method of manufacturing the long-period grating element according to the present embodiment, and to the long-period grating once manufactured (the change in the refractive index of the second region B). (Regardless of presence or absence).
【００２７】図３は、第１実施形態に係る長周期グレー
ティング素子１の製造方法において第１領域Ａに屈折率
変調を形成する工程を説明する図である。第１領域Ａに
屈折率変調を形成する工程では、２つの強度変調マスク
９１，９２が用いられる。強度変調マスク９１は、屈折
率変化誘起光に対して透明な材料（例えば石英ガラス）
からなる平板の一面に、或る一方向の範囲に亘って、そ
の屈折率変化誘起光を遮断する領域（例えば酸化クロム
が蒸着された領域）が周期Λ1で縞状に設けられたもの
である。また、強度変調マスク９２は、屈折率変化誘起
光に対して透明な材料からなる平板の一面に、或る一方
向の範囲に亘って、その屈折率変化誘起光を遮断する幅
Ｌ2の領域が間隔Ｌ1で縞状に設けられたものである。こ
こで、屈折率変化誘起光は、光ファイバ１０のＧｅＯ2
が添加されたコア領域１１の屈折率を上昇させ得る波長
の光であって、例えば、ＫｒＦエキシマレーザ光源から
出力される波長２４８ｎｍの紫外レーザ光である。FIG. 3 is a view for explaining a step of forming a refractive index modulation in the first region A in the method of manufacturing the long period grating element 1 according to the first embodiment. In the step of forming the refractive index modulation in the first region A, two intensity modulation masks 91 and 92 are used. The intensity modulation mask 91 is made of a material (for example, quartz glass) transparent to the refractive index change inducing light.
On one surface of a flat plate made of, over a range of a certain direction, in which the area to block the refractive index change inducing light (eg chromium oxide is deposited region) are provided in stripes with a period lambda 1 is there. In addition, the intensity modulation mask 92 is provided on one surface of a flat plate made of a material transparent to the refractive index change inducing light, over a range in a certain direction, in a region having a width L 2 for blocking the refractive index change inducing light. There are those provided in stripes at intervals L 1. Here, the refractive index change inducing light is the GeO 2 of the optical fiber 10.
Is a wavelength having a wavelength capable of increasing the refractive index of the core region 11 to which is added, for example, an ultraviolet laser beam having a wavelength of 248 nm output from a KrF excimer laser light source.
【００２８】第１領域Ａに屈折率変調を形成する工程で
は、強度変調マスク９１の縞状部分と強度変調マスク９
２の縞状部分とが互いに重ねられて光ファイバ１０上に
配置される。このとき、各強度変調マスク９１，９２の
縞が光ファイバ１０の長手方向と直交するように配置さ
れる。そして、これら２つの強度変調マスク９１，９２
を介して光ファイバ１０に、長手方向に沿った長さＷの
一定範囲に亘って均一な強度で屈折率変化誘起光（紫外
光）が照射されることで、光ファイバ１０の各第１領域
Ａに周期Λ1の振幅変調が形成される。このとき、光フ
ァイバ１０の第２領域Ｂには屈折率変化誘起光が照射さ
れないので、第２領域Ｂの屈折率は変化しない。このよ
うにして、光ファイバ１０の一定範囲Ｗ内の複数の第１
領域Ａにおいて、第１領域Ａにおける値を１とし他の領
域における値を０とする方形波関数と周期Λ1の周期関
数との積で表される屈折率変調が形成される。In the step of forming the refractive index modulation in the first region A, the stripe portions of the intensity modulation mask 91 and the intensity modulation mask 9 are formed.
The two striped portions are placed on the optical fiber 10 so as to overlap each other. At this time, the stripes of the intensity modulation masks 91 and 92 are arranged so as to be orthogonal to the longitudinal direction of the optical fiber 10. Then, these two intensity modulation masks 91, 92
Irradiates the optical fiber 10 with the refractive index change inducing light (ultraviolet light) at a uniform intensity over a certain range of the length W along the longitudinal direction through the first region of the optical fiber 10. amplitude modulation of the periodic lambda 1 is formed on the a. At this time, since the second region B of the optical fiber 10 is not irradiated with the refractive index change inducing light, the refractive index of the second region B does not change. In this manner, the plurality of first fibers within the fixed range W of the optical fiber 10 are
In the region A, the refractive index modulation is represented by the product of the square-wave function and the period lambda 1 of the periodic function with zero values in other areas the value in the first region A 1 is formed.
【００２９】図４は、第１実施形態に係る長周期グレー
ティング素子１の製造方法・調整方法において第２領域
Ｂにおける屈折率を調整する工程を説明する図である。
第２領域Ｂにおける屈折率を調整する工程で用いられる
強度変調マスク９３は、屈折率変化誘起光に対して透明
な材料からなる平板の一面に、或る一方向の範囲に亘っ
て、その屈折率変化誘起光を遮断する幅Ｌ1の領域が間
隔Ｌ2で縞状に設けられたものである。FIG. 4 is a view for explaining a step of adjusting the refractive index in the second region B in the method for manufacturing and adjusting the long period grating element 1 according to the first embodiment.
The intensity modulation mask 93 used in the step of adjusting the refractive index in the second region B is provided on one surface of a flat plate made of a material transparent to the refractive index change inducing light, over a range in one direction. region of width L 1 for blocking a rate change inducing light is that provided in stripes at intervals L 2.
【００３０】第２領域Ｂにおける屈折率を調整する工程
では、強度変調マスク９３の縞状部分が光ファイバ１０
上に配置される。このとき、強度変調マスク９３の縞が
光ファイバ１０の長手方向と直交するように配置され
る。また、このとき、強度変調マスク９３の縞状部分
（幅Ｌ1の遮断領域）が光ファイバ１０の第１領域Ａに
重なるように配置される。そして、この強度変調マスク
９３を介して光ファイバ１０に、長手方向に沿った長さ
Ｗの一定範囲に亘って均一な強度で屈折率変化誘起光
（紫外光）が照射されることで、光ファイバ１０の各第
２領域Ｂの屈折率が上昇する。このとき、光ファイバ１
０の第１領域Ａには屈折率変化誘起光が照射されないの
で、第１領域Ａの屈折率は変化しない。このようにし
て、第２領域Ｂの屈折率が調整される。In the step of adjusting the refractive index in the second region B, the striped portion of the intensity modulation mask 93 is
Placed on top. At this time, the stripes of the intensity modulation mask 93 are arranged so as to be orthogonal to the longitudinal direction of the optical fiber 10. At this time, the stripe-shaped portion (blocking region having a width L 1 ) of the intensity modulation mask 93 is arranged so as to overlap the first region A of the optical fiber 10. Then, the optical fiber 10 is irradiated with the refractive index change inducing light (ultraviolet light) at a uniform intensity over a certain range of the length W along the longitudinal direction via the intensity modulation mask 93, whereby the light is irradiated. The refractive index of each second region B of the fiber 10 increases. At this time, the optical fiber 1
Since the first region A of 0 is not irradiated with the refractive index change inducing light, the refractive index of the first region A does not change. Thus, the refractive index of the second region B is adjusted.
【００３１】また、第２領域Ｂにおける屈折率を調整す
る工程では、光ファイバ１０の一端に光源９４を接続
し、他端にスペクトラムアナライザ９５を接続して、透
過特性をモニタしながら行うのが好適である。光源９４
の出力スペクトルは、製造・調整しようとしている長周
期グレーティング素子１の最小透過波長を含む波長帯域
で白色スペクトルであるのが好適であり、光源９４とし
て例えばＳＬＤ（SuperLuminescent Diode）光源が用い
られる。また、スペクトラムアナライザ９５は、光ファ
イバ１０の他端から出力した光のスペクトルを測定し
て、最小透過波長をモニタする為のものである。第２領
域Ｂにおける屈折率を調整する際に、光源９４から出力
された光は光ファイバ１０の一端に入力され、これに伴
い光ファイバ１０の他端から出力した光のスペクトルは
スペクトラムアナライザ９５により測定されて、光ファ
イバ１０の透過特性がモニタされ、これにより最小透過
波長が得られる。そして、この得られた最小透過波長に
基づいて、屈折率調整を終了するか否かが判断される。
このようにすることで、長周期グレーティング素子１の
最小透過特性を所望値とすることができる。In the step of adjusting the refractive index in the second region B, a light source 94 is connected to one end of the optical fiber 10 and a spectrum analyzer 95 is connected to the other end to monitor the transmission characteristics. It is suitable. Light source 94
Is preferably a white spectrum in a wavelength band including the minimum transmission wavelength of the long-period grating element 1 to be manufactured and adjusted. For example, an SLD (SuperLuminescent Diode) light source is used as the light source 94. The spectrum analyzer 95 is for measuring the spectrum of the light output from the other end of the optical fiber 10 and monitoring the minimum transmission wavelength. When adjusting the refractive index in the second region B, the light output from the light source 94 is input to one end of the optical fiber 10, and the spectrum of the light output from the other end of the optical fiber 10 is accordingly changed by the spectrum analyzer 95. The measured transmission characteristics of the optical fiber 10 are monitored to obtain the minimum transmission wavelength. Then, it is determined whether or not to terminate the refractive index adjustment based on the obtained minimum transmission wavelength.
By doing so, the minimum transmission characteristic of the long-period grating element 1 can be set to a desired value.
【００３２】次に、第１実施形態に係る長周期グレーテ
ィング素子１、その製造方法および調整方法の実施例
（第１実施例）について説明する。この第１実施例の長
周期グレーティング素子１は、一定範囲Ｗの長さが３８
ｍｍであり、各第１領域Ａの長さＬ1が２ｍｍであり、
各第２領域Ｂの長さＬ2が２ｍｍであり、第１領域Ａに
おける屈折率変調の周期Λ1が３６０μｍであった。Next, an example (first example) of the long-period grating element 1 according to the first embodiment, a method for manufacturing the same, and an adjusting method will be described. In the long-period grating element 1 of the first embodiment, the length of the fixed range W is 38.
mm, the length L 1 of each first region A is 2 mm,
The length L 2 of each second region B was 2 mm, and the period Λ 1 of the refractive index modulation in the first region A was 360 μm.
【００３３】初めに、図３に示された方法で一定範囲Ｗ
内の各第１領域Ａに周期Λ1の屈折率変調が形成され
た。図５は、第１実施例の長周期グレーティング素子の
屈折率調整工程前の透過特性を示す図である。この図に
おいて、実線は、屈折率調整工程前の第１実施例の長周
期グレーティング素子の透過特性を示す。破線は、一定
範囲Ｗの全体に亘って周期Λ1の屈折率変調が形成され
た比較例の長周期グレーティング素子の透過特性を示
す。この図から判るように、両者の透過特性は互いに同
じ形状となっている。また、屈折率調整工程前の第１実
施例の長周期グレーティング素子は、最小透過波長が１
５３２．６ｎｍであり、最小透過率が−３．０ｄＢであ
った。なお、最小透過波長の目標値は１５３５．０ｎｍ
であり、最小透過率の目標値は−３．０ｄＢであった。
したがって、屈折率調整工程前の時点では、最小透過率
は目標値どおりであったが、最小透過波長は目標値より
短波長であった。First, the fixed range W is determined by the method shown in FIG.
Refractive index modulation of the periodic lambda 1 is formed on the first region A of the inner. FIG. 5 is a diagram showing transmission characteristics of the long-period grating element of the first embodiment before the refractive index adjustment step. In this figure, the solid line shows the transmission characteristics of the long-period grating element of the first embodiment before the refractive index adjustment step. The dashed line shows the transmission characteristics of the long period grating device of Comparative Example in which the refractive index modulation of the periodic lambda 1 over the whole is formed of a range W. As can be seen from this figure, the transmission characteristics of both have the same shape. The long-period grating element of the first embodiment before the refractive index adjusting step has a minimum transmission wavelength of 1
532.6 nm, and the minimum transmittance was -3.0 dB. The target value of the minimum transmission wavelength is 1535.0 nm.
And the target value of the minimum transmittance was −3.0 dB.
Therefore, at the point before the refractive index adjusting step, the minimum transmittance was the same as the target value, but the minimum transmission wavelength was shorter than the target value.
【００３４】続いて、図４に示された方法で一体範囲Ｗ
内の各第２領域Ｂの屈折率が調整された。このとき、光
源９４およびスペクトラムアナライザ９５が用いられ
て、測定された最小透過波長が目標値となるまで、各第
２領域Ｂに屈折率変化誘起光が照射されて、各第２領域
Ｂの屈折率が調整された。図６は、第１実施例の長周期
グレーティング素子の屈折率調整工程の際の透過特性の
変化の様子を示す図である。この図から判るように、各
第２領域Ｂへの屈折率変化誘起光の照射に伴い、各第２
領域Ｂの屈折率が上昇して、最小透過波長が次第に長く
なっていった。屈折率変化誘起光の照射が終了した時点
では、最小透過波長は目標値（１５３５．０ｎｍ）とな
った。一方、最小透過率は変化しなかった。Subsequently, the integral range W is obtained by the method shown in FIG.
The refractive index of each second region B was adjusted. At this time, the second region B is irradiated with the refractive index change inducing light until the measured minimum transmission wavelength reaches the target value by using the light source 94 and the spectrum analyzer 95, and the refraction of each second region B is changed. The rate has been adjusted. FIG. 6 is a diagram showing how the transmission characteristic changes during the refractive index adjustment step of the long-period grating element of the first embodiment. As can be seen from this figure, each second region B is irradiated with the refractive index change inducing light,
The refractive index of the region B increased, and the minimum transmission wavelength gradually increased. When the irradiation of the refractive index change inducing light was completed, the minimum transmission wavelength became the target value (1535.0 nm). On the other hand, the minimum transmittance did not change.
【００３５】（第２実施形態）次に、本発明に係る長周
期グレーティング素子、その製造方法および調整方法の
第２実施形態について説明する。図７は、第２実施形態
に係る長周期グレーティング素子２の説明図である。こ
の図は、光軸を含む面で長周期グレーティング素子２を
切断したときの断面を示している。(Second Embodiment) Next, a second embodiment of a long-period grating element, a method of manufacturing the same, and a method of adjusting the same according to the present invention will be described. FIG. 7 is an explanatory diagram of the long-period grating element 2 according to the second embodiment. This figure shows a cross section when the long-period grating element 2 is cut along a plane including the optical axis.
【００３６】この図に示された長周期グレーティング素
子２は、光導波路である光ファイバ２０に形成されたも
のである。光ファイバ２０は、石英ガラスをベースとす
るものであって、ＧｅＯ2が添加されたコア領域２１
と、これを取り囲むクラッド領域２２とを含む。この光
ファイバ２０の長手方向に沿った一定範囲Ｗにおいて、
複数の第１領域Ａそれぞれに第１周期Λ1の屈折率変調
がコア領域２１に形成されており、また、複数の第２領
域Ｂそれぞれに第２周期Λ2の屈折率変調がコア領域２
１に形成されている。各第１領域Ａの長さはＬ1であ
り、各第２領域Ｂの長さはＬ2である。第１領域Ａと第
２領域Ｂとは、互いに重なることはなく、長手方向に沿
って周期Ｌ0で交互に設けられている。また、第１周期
Λ1と第２周期Λ2とは互いに異なる。本実施形態でも、
一定範囲Ｗにおける複数の第１領域Ａ以外の第２領域Ｂ
の屈折率は、光ファイバ２０の本来の屈折率と異なった
ものとなっている。The long-period grating element 2 shown in this figure is formed on an optical fiber 20 which is an optical waveguide. The optical fiber 20 is based on quartz glass and has a core region 21 doped with GeO 2.
And a cladding region 22 surrounding it. In a certain range W along the longitudinal direction of the optical fiber 20,
In each of the plurality of first regions A, a refractive index modulation of the first period Λ 1 is formed in the core region 21, and in each of the plurality of second regions B, the refractive index modulation of the second period Λ 2 is formed in the core region 2.
1 is formed. The length of each first region A is L 1, the length of each of the second regions B is L 2. A first region A and the second region B, never overlap each other, are alternately provided at a period L 0 in the longitudinal direction. Further, the first period Λ 1 and the second period Λ 2 are different from each other. Also in this embodiment,
Second region B other than the plurality of first regions A in the fixed range W
Is different from the original refractive index of the optical fiber 20.
【００３７】一定範囲Ｗにおいて、複数の第１領域Ａそ
れぞれにおける屈折率変調は、第１実施形態の場合と同
様に、第１領域Ａにおける値を１とし他の領域における
値を０とする第１方形波関数と、第１周期Λ1の周期関
数との積で表される。また、これと同様に、一定範囲Ｗ
において、複数の第２領域Ｂそれぞれにおける屈折率変
調は、第２領域Ｂにおける値を１とし他の領域における
値を０とする第２方形波関数と、第２周期Λ2の周期関
数との積で表される。In the certain range W, the refractive index modulation in each of the plurality of first regions A is the same as in the first embodiment, where the value in the first region A is 1 and the value in the other regions is 0. 1 and the square wave function is represented by the product of the first period lambda 1 of the periodic function. Similarly, the fixed range W
In the refractive index modulation in each of a plurality of second region B, the second square-wave function and the second period lambda 2 of the periodic function to 0 the value in the other areas the value in the second region B and 1 Expressed by the product.
【００３８】なお、第１方形波関数は、周期がＬ0であ
ってデューティ比がＬ1／Ｌ0であるのが好適である。た
だし、複数の第１領域Ａそれぞれの長さＬ1の偏差が第
１周期Λ1の２倍より小さく、複数の第１領域Ａの間の
間隔の長さの偏差が第１周期Λ1の２倍より小さけれ
ば、第１方形波関数は周期がＬ0であってデューティ比
がＬ1／Ｌ0であるとしてよい。同様に、第２方形波関数
は、周期がＬ0であってデューティ比がＬ2／Ｌ0である
のが好適である。ただし、複数の第２領域Ｂそれぞれの
長さＬ2の偏差が第２周期Λ2の２倍より小さく、複数の
第２領域Ｂの間の間隔の長さの偏差が第２周期Λ2の２
倍より小さければ、第２方形波関数は周期がＬ0であっ
てデューティ比がＬ2／Ｌ0であるとしてよい。It is preferable that the first square wave function has a period of L 0 and a duty ratio of L 1 / L 0 . However, a plurality of first regions A each deviation of the length L 1 is less than twice the first period lambda 1, the spacing between the plurality of first regions A length deviation of first period lambda 1 of If less than twice, the first square wave function may have a period of L 0 and a duty ratio of L 1 / L 0 . Similarly, the second square wave function preferably has a period of L 0 and a duty ratio of L 2 / L 0 . However, the second regions B each length L 2 deviations is smaller than 2 times the second period lambda 2, the spacing between the second regions B length deviation of the second period lambda 2 of 2
If less than twice, the second square wave function may have a period of L 0 and a duty ratio of L 2 / L 0 .
【００３９】また、第１周期Λ1の周期関数は、複数の
第１領域Ａそれぞれにおける屈折率変調の振幅が等しい
のが好適である。同様に、第２周期Λ2の周期関数は、
複数の第２領域Ｂそれぞれにおける屈折率変調の振幅が
等しいのが好適である。さらに、複数の第１領域Ａそれ
ぞれにおける屈折率変調の振幅と、複数の第２領域Ｂそ
れぞれにおける屈折率変調の振幅とが、互いに等しいの
も好適である。It is preferable that the periodic function of the first period Λ 1 has the same amplitude of the refractive index modulation in each of the plurality of first regions A. Similarly, the periodic function of the second period Λ 2 is
It is preferable that the amplitude of the refractive index modulation in each of the plurality of second regions B is equal. Further, it is preferable that the amplitude of the refractive index modulation in each of the plurality of first regions A and the amplitude of the refractive index modulation in each of the plurality of second regions B are equal to each other.
【００４０】本実施形態に係る長周期グレーティング素
子２の透過特性は、複数の第１領域Ａそれぞれにおける
屈折率変調に因る寄与分と、複数の第２領域Ｂそれぞれ
における屈折率変調に因る寄与分とが、重畳されたもの
となる。複数の第１領域Ａそれぞれにおける屈折率変調
に因る寄与分は、第１実施形態に示したものと同様であ
る。また、複数の第２領域Ｂそれぞれにおける屈折率変
調に因る寄与分も、第１実施形態に示したものと同様で
ある。The transmission characteristic of the long-period grating element 2 according to the present embodiment depends on the contribution of the refractive index modulation in each of the plurality of first regions A and the refractive index modulation in each of the plurality of second regions B. The contribution is superimposed. The contribution of the refractive index modulation in each of the plurality of first regions A is the same as that shown in the first embodiment. In addition, the contribution due to the refractive index modulation in each of the plurality of second regions B is the same as that shown in the first embodiment.
【００４１】次に、第２実施形態に係る長周期グレーテ
ィング素子２の製造方法および調整方法について説明す
る。第２実施形態に係る長周期グレーティング素子２の
製造方法において、第１領域Ａに周期Λ1の屈折率変調
を形成する工程は、図３に示されたものと同様である。
また、第２実施形態に係る長周期グレーティング素子２
の製造方法・調整方法において、第２領域Ｂに周期Λ2
の屈折率変調を形成する工程（第２領域Ｂの屈折率を調
整する工程）は、図４に示されたものに加えて周期Λ2
の強度変調マスクが用いられる。また、本実施形態で
も、第２領域Ｂにおける屈折率を調整する工程では、光
ファイバ２０の一端に光源９４を接続し、他端にスペク
トラムアナライザ９５を接続して、透過特性をモニタし
ながら行うのが好適である。Next, a method of manufacturing and adjusting the long-period grating element 2 according to the second embodiment will be described. The method of manufacturing a long period grating element 2 according to the second embodiment, the step of forming the refractive index modulation of the periodic lambda 1 in the first region A is the same as that shown in FIG.
Further, the long-period grating element 2 according to the second embodiment
In the manufacturing method / adjustment method, the period Λ 2
Forming a refractive index modulation (step of adjusting the refractive index of the second region B), the period lambda 2 in addition to those shown in FIG. 4
Is used. Also in the present embodiment, in the step of adjusting the refractive index in the second region B, the light source 94 is connected to one end of the optical fiber 20 and the spectrum analyzer 95 is connected to the other end, while monitoring the transmission characteristics. Is preferred.
【００４２】次に、第２実施形態に係る長周期グレーテ
ィング素子２、その製造方法および調整方法の実施例
（第２実施例）について説明する。この第２実施例の長
周期グレーティング素子２は、一定範囲Ｗの長さが３８
ｍｍであり、各第１領域Ａの長さＬ1が２ｍｍであり、
各第２領域Ｂの長さＬ2が２ｍｍであり、各第１領域Ａ
における屈折率変調の周期Λ1が３６０μｍであり、各
第１領域Ｂにおける屈折率変調の周期Λ2が３７５μｍ
であった。Next, an example (second example) of the long-period grating element 2 according to the second embodiment, its manufacturing method and its adjusting method will be described. In the long-period grating element 2 of the second embodiment, the length of the fixed range W is 38
mm, the length L 1 of each first region A is 2 mm,
The length L 2 of each second region B is 2 mm, and each first region A
Period lambda 1 of the refractive index modulation in is 360 .mu.m, the period lambda 2 of the refractive index modulation in the first region B 375μm
Met.
【００４３】初めに、一定範囲Ｗ内の各第１領域Ａに周
期Λ1の屈折率変調が形成された。続いて、一体範囲Ｗ
内の各第２領域Ｂに周期Λ2の屈折率変調が形成され、
各第２領域Ｂの屈折率が調整された。屈折率調整の際
に、光源９４およびスペクトラムアナライザ９５が用い
られて、測定された最小透過波長が目標値となるまで、
各第２領域Ｂに屈折率変化誘起光が照射されて、各第２
領域Ｂの屈折率が調整された。図８は、第２実施例の長
周期グレーティング素子の屈折率調整工程の際の透過特
性の変化の様子を示す図である。この図から判るよう
に、各第２領域Ｂへの屈折率変化誘起光の照射に伴い、
各第２領域Ｂの屈折率が上昇して、最小透過波長が次第
に長くなっていった。屈折率変化誘起光の照射が終了し
た時点では、最小透過波長は目標値（１５３５．０ｎ
ｍ）となった。また、本実施形態では、各第２領域Ｂに
周期Λ2の屈折率変調が形成されていくに従い、これに
よる損失ピークが波長１５７０ｎｍ付近に現れてきた。
一方、最小透過率は殆ど変化しなかった。 First, a refractive index modulation having a period of Λ1 was formed in each of the first regions A within the fixed range W. Subsequently, the integrated range W
In each of the second regions B, a refractive index modulation with a period Λ 2 is formed,
The refractive index of each second region B was adjusted. At the time of the refractive index adjustment, the light source 94 and the spectrum analyzer 95 are used until the measured minimum transmission wavelength reaches the target value.
Each second region B is irradiated with the refractive index change inducing light,
The refractive index of the region B was adjusted. FIG. 8 is a diagram showing how the transmission characteristics change during the refractive index adjustment step of the long-period grating element of the second embodiment. As can be seen from this figure, with the irradiation of the refractive index change inducing light to each second region B,
The refractive index of each second region B increased, and the minimum transmission wavelength gradually increased. When the irradiation of the refractive index change inducing light is completed, the minimum transmission wavelength is set to the target value (1535.0 n).
m). Further, in the present embodiment, in accordance with the refractive index modulation of the periodic lambda 2 to the second region B is gradually formed, which due to the loss peaks have appeared in the vicinity of a wavelength of 1570 nm.
On the other hand, the minimum transmittance hardly changed.
【００４４】（第３実施形態）次に、本発明に係る長周
期グレーティング素子、その製造方法および調整方法の
第３実施形態について説明する。図９は、第３実施形態
に係る長周期グレーティング素子３の説明図である。こ
の図は、光軸を含む面で長周期グレーティング素子３を
切断したときの断面を示している。(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the long-period grating element according to the present invention, a method of manufacturing the same, and an adjusting method thereof will be described. FIG. 9 is an explanatory diagram of the long-period grating element 3 according to the third embodiment. This figure shows a cross section when the long-period grating element 3 is cut along a plane including the optical axis.
【００４５】この図に示された長周期グレーティング素
子３は、光導波路である光ファイバ３０に形成されたも
のである。光ファイバ３０は、石英ガラスをベースとす
るものであって、ＧｅＯ2が添加されたコア領域３１
と、これを取り囲むクラッド領域３２とを含む。この光
ファイバ３０の長手方向に沿った一定範囲Ｗにおいて、
各領域Ａ11に第１周期Λ1の屈折率変調がコア領域２１
に形成されており、各領域Ａ12に第２周期Λ2の屈折率
変調がコア領域２１に形成されている。また、各領域Ｂ
の屈折率は、光ファイバ３０の本来の屈折率と異なった
ものとなっている。各領域Ａ1の長さはＬ11であり、各
領域Ａ2の長さはＬ12であり、各領域Ｂの長さはＬ2であ
る。領域Ａ1、領域Ａ2および領域Ｂは、互いに重なるこ
とはなく、長手方向に沿って周期Ｌ0で交互に設けられ
ている。また、第１周期Λ1と第２周期Λ2とは互いに異
なる。The long-period grating element 3 shown in this figure is formed on an optical fiber 30 which is an optical waveguide. The optical fiber 30 is based on quartz glass and has a core region 31 doped with GeO 2.
And a cladding region 32 surrounding it. In a certain range W along the longitudinal direction of the optical fiber 30,
Refractive index modulation of the first period lambda 1 in the region A 11 is the core region 21
Refractive index modulation of the second period lambda 2 is formed in the core region 21 are formed, each of the regions A 12 to. Each area B
Is different from the original refractive index of the optical fiber 30. The length of each region A 1 is L 11, the length of each region A 2 is L 12, the length of each region B is L 2. The region A 1 , the region A 2 and the region B do not overlap with each other and are provided alternately with a period L 0 along the longitudinal direction. Further, the first period Λ 1 and the second period Λ 2 are different from each other.
【００４６】一定範囲Ｗにおいて、複数の領域Ａ1それ
ぞれにおける屈折率変調は、第１実施形態の場合と同様
に、領域Ａ1における値を１とし他の領域における値を
０とする第１方形波関数と、第１周期Λ1の周期関数と
の積で表される。また、これと同様に、一定範囲Ｗにお
いて、複数の領域Ａ2それぞれにおける屈折率変調は、
領域Ａ2における値を１とし他の領域における値を０と
する第２方形波関数と、第２周期Λ2の周期関数との積
で表される。In the fixed range W, the refractive index modulation in each of the plurality of regions A 1 is performed in the same manner as in the first embodiment, except that the value in the region A 1 is 1 and the value in the other regions is 0. and wave function is represented by the product of the first period lambda 1 of the periodic function. Similarly, in a certain range W, the refractive index modulation in each of the plurality of regions A 2 is as follows.
A second square-wave functions to 0 the value in the other area are 1 value in the region A 2, represented by the product of the second period lambda 2 of the periodic function.
【００４７】なお、第１方形波関数は、周期がＬ0であ
ってデューティ比がＬ11／Ｌ0であるのが好適である。
ただし、各領域Ａ1の長さＬ11の偏差が第１周期Λ1の２
倍より小さく、各領域Ａ1の間の間隔の長さの偏差が第
１周期Λ1の２倍より小さければ、第１方形波関数は周
期がＬ0であってデューティ比がＬ11／Ｌ0であるとして
よい。同様に、第２方形波関数は、周期がＬ0であって
デューティ比がＬ12／Ｌ0であるのが好適である。ただ
し、各領域Ａ2の長さＬ12の偏差が第２周期Λ2の２倍よ
り小さく、各領域Ａ2の間の間隔の長さの偏差が第２周
期Λ2の２倍より小さければ、第２方形波関数は周期が
Ｌ0であってデューティ比がＬ12／Ｌ0であるとしてよ
い。It is preferable that the first square wave function has a period of L 0 and a duty ratio of L 11 / L 0 .
However, 2 deviations length L 11 of the first period lambda 1 of the regions A 1
Less than doubled, smaller than twice the deviation of the length of the first period lambda 1 of the distance between the respective areas A 1, the duty ratio is first square wave function period a L 0 is L 11 / L It may be 0 . Similarly, the second square wave function preferably has a period of L 0 and a duty ratio of L 12 / L 0 . However, the deviation of the length L 12 of each region A 2 is smaller than 2 times the second period lambda 2, if the deviation of the length of the interval between each area A 2 is smaller than 2 times the second period lambda 2 , The second square wave function may have a period of L 0 and a duty ratio of L 12 / L 0 .
【００４８】また、第１周期Λ1の周期関数は、各領域
Ａ1における屈折率変調の振幅が等しいのが好適であ
る。同様に、第２周期Λ2の周期関数は、各領域Ａ2にお
ける屈折率変調の振幅が等しいのが好適である。さら
に、各領域Ａ1における屈折率変調の振幅と、各領域Ａ2
における屈折率変調の振幅とが、互いに等しいのも好適
である。It is preferable that the periodic function of the first period Λ 1 has the same amplitude of the refractive index modulation in each region A 1 . Similarly, the periodic function of the second period Λ 2 preferably has the same amplitude of the refractive index modulation in each region A 2 . Further, the amplitude of the refractive index modulation in each area A 1 and the amplitude of each area A 2
It is also preferable that the amplitudes of the refractive index modulations at the same time are equal to each other.
【００４９】本実施形態に係る長周期グレーティング素
子３の透過特性は、複数の領域Ａ1それぞれにおける屈
折率変調に因る寄与分と、複数の領域Ａ2それぞれにお
ける屈折率変調に因る寄与分とが、重畳されたものとな
る。複数の領域Ａ1それぞれにおける屈折率変調に因る
寄与分は、第１実施形態に示したものと同様である。ま
た、複数の領域Ａ2それぞれにおける屈折率変調に因る
寄与分も、第１実施形態に示したものと同様である。The transmission characteristics of the long-period grating element 3 according to the present embodiment include the contribution of the refractive index modulation in each of the plurality of regions A 1 and the contribution of the refractive index modulation in each of the plurality of regions A 2. Are superimposed. The contribution due to the refractive index modulation in each of the plurality of regions A 1 is the same as that shown in the first embodiment. In addition, the contribution due to the refractive index modulation in each of the plurality of regions A 2 is the same as that shown in the first embodiment.
【００５０】次に、第３実施形態に係る長周期グレーテ
ィング素子３の製造方法および調整方法について説明す
る。第３実施形態に係る長周期グレーティング素子３の
製造方法において、領域Ａ1に周期Λ11の屈折率変調を
形成する第１工程、および、領域Ａ2に周期Λ12の屈折
率変調を形成する第２工程それぞれは、図３に示された
ものと同様である。また、第２実施形態に係る長周期グ
レーティング素子２の製造方法・調整方法において、領
域Ｂの屈折率を調整する第３工程は、図４に示されたも
のと同様である。ただし、第１工程では、周期Λ1の強
度変調マスク、および、透過領域幅Ｌ11の強度変調マス
クが用いられる。第２工程では、周期Λ 2の強度変調マ
スク、および、透過領域幅Ｌ12の強度変調マスクが用い
られる。第３工程では、透過領域幅Ｌ2の強度変調マス
クが用いられる。また、本実施形態でも、第３工程で
は、光ファイバ３０の一端に光源９４を接続し、他端に
スペクトラムアナライザ９５を接続して、透過特性をモ
ニタしながら行うのが好適である。Next, the long-period grating according to the third embodiment is described.
The method for manufacturing and adjusting the switching element 3 will be described.
You. Of the long-period grating element 3 according to the third embodiment.
In the manufacturing method, the region A1To cycle Λ11The refractive index modulation of
First Step of Forming and Region ATwoTo cycle Λ12Refraction
Each of the second steps of forming the rate modulation is illustrated in FIG.
Same as the one. In addition, the long-period group according to the second embodiment
In the method of manufacturing and adjusting the rating element 2,
The third step of adjusting the refractive index of the region B is shown in FIG.
It is the same as However, in the first step, the cycle Λ1Strength of
Degree modulation mask and transmission area width L11Intensity modulation mass of
Is used. In the second step, the cycle Λ TwoIntensity modulation
Screen and transmission area width L12Intensity modulation mask used
Can be In the third step, the transmission region width LTwoIntensity modulation mass of
Is used. Also in the present embodiment, the third step
Connects the light source 94 to one end of the optical fiber 30 and connects to the other end.
Connect a spectrum analyzer 95 to monitor transmission characteristics.
It is preferable to carry out the operation while the work is being performed.
【００５１】次に、第３実施形態に係る長周期グレーテ
ィング素子３、その製造方法および調整方法の実施例
（第３実施例）について説明する。この第３実施例の長
周期グレーティング素子３は、一定範囲Ｗの長さが４０
ｍｍであり、各領域Ａ1の長さＬ11が２ｍｍであり、各
領域Ａ2の長さＬ12が２ｍｍであり、各領域Ｂの長さＬ2
が２ｍｍであり、各領域Ａ1における屈折率変調の周期
Λ1が３６０μｍであり、各領域Ａ2における屈折率変調
の周期Λ2が３６５μｍであった。Next, an example (third example) of the long-period grating element 3 according to the third embodiment, its manufacturing method and adjustment method will be described. The long-period grating element 3 according to the third embodiment has a constant range W having a length of 40.
a mm, the length L 11 of each region A 1 is 2 mm, the length L 12 of each region A 2 is 2 mm, of each region B Length L 2
There are 2 mm, the period lambda 1 of the refractive index modulation in each region A 1 is 360 .mu.m, the period lambda 2 of the refractive index modulation in each region A 2 was 365Myuemu.
【００５２】初めに、一定範囲Ｗ内の各領域Ａ1に周期
Λ1の屈折率変調が形成され、続いて、一体範囲Ｗ内の
各領域Ａ2に周期Λ2の屈折率変調が形成された。更に続
いて、一体範囲Ｗ内の各領域Ｂの屈折率が調整された。
屈折率調整の際に、光源９４およびスペクトラムアナラ
イザ９５が用いられて、測定された最小透過波長が目標
値となるまで、各領域Ｂに屈折率変化誘起光が照射され
て、各領域Ｂの屈折率が調整された。図１０は、第３実
施例の長周期グレーティング素子の屈折率調整工程の際
の透過特性の変化の様子を示す図である。この図から判
るように、屈折率調整工程前に、領域Ａ1における周期
Λ1の屈折率変調による波長１５４１ｎｍ付近の損失ピ
ークと、領域Ａ2における周期Λ2の屈折率変調による波
長１５５３ｎｍ付近の損失ピークとが現れている。各領
域Ｂへの屈折率変化誘起光の照射に伴い、各領域Ｂの屈
折率が上昇して、最小透過波長が次第に長くなってい
き、また、図中の第２の損失ピーク波長も次第に長くな
っていった。一方、最小透過率は殆ど変化しなかった。[0052] First, a range W refractive index modulation of the periodic lambda 1 in each area A 1 within is formed, subsequently, is integrally range W refractive index modulation of the periodic lambda 2 to the regions A 2 in the form Was. Subsequently, the refractive index of each region B within the integrated range W was adjusted.
When adjusting the refractive index, the light source 94 and the spectrum analyzer 95 are used to irradiate each region B with the refractive index change inducing light until the measured minimum transmission wavelength reaches the target value. The rate has been adjusted. FIG. 10 is a diagram showing how the transmission characteristics change in the refractive index adjustment step of the long-period grating element of the third embodiment. As seen from this figure, the refractive index before adjusting step, a loss peak near the wavelength of 1541nm due to the refractive index modulation of the periodic lambda 1 in the area A 1, due to the refractive index modulation of the periodic lambda 2 in the area A 2 in the vicinity of a wavelength of 1553nm A loss peak appears. With the irradiation of each region B with the refractive index change inducing light, the refractive index of each region B increases, the minimum transmission wavelength gradually increases, and the second loss peak wavelength in the figure also gradually increases. It was becoming. On the other hand, the minimum transmittance hardly changed.
【００５３】（変形例）本発明は、上記実施形態に限定
されるものではなく、種々の変形が可能である。上記実
施形態では、光導波路として光ファイバが用いられた
が、平面基板上に形成された光導波路が用いられてもよ
い。また、光導波路はコア領域にＧｅＯ2が添加された
ものであったが、他の感光性ドーパントが添加されたも
のであってもよく、例えば、他の感光性ドーパントとし
てＮが添加された場合には、紫外光照射により屈折率が
低下する。第２領域Ｂ全てでなくても、一部の第２領域
Ｂのみの屈折率が調整されてもよいし、各第２領域Ｂの
屈折率調整量が異なっていてもよい。(Modifications) The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. In the above embodiment, an optical fiber is used as the optical waveguide, but an optical waveguide formed on a flat substrate may be used. In addition, the optical waveguide is one in which GeO 2 is added to the core region, but may be one in which another photosensitive dopant is added, for example, when N is added as another photosensitive dopant. , The refractive index decreases due to ultraviolet light irradiation. The refractive index of only some of the second regions B may be adjusted, instead of all of the second regions B, or the refractive index adjustment amount of each of the second regions B may be different.
【００５４】[0054]
【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
係る長周期グレーティング素子は、一定範囲内の複数の
第１領域それぞれに、複数の第１領域における値を１と
し他の領域における値を０とする方形波関数と所定周期
の周期関数との積で表される屈折率変調が形成されてお
り、上記一定範囲における複数の第１領域以外の第２領
域の屈折率が光導波路の本来の屈折率と異なっている。
本発明に係る長周期グレーティング素子製造方法は、一
定範囲内の複数の第１領域それぞれにおいて、複数の第
１領域における値を１とし他の領域における値を０とす
る方形波関数と所定周期の周期関数との積で表される屈
折率変調を形成し、上記一定範囲における複数の第１領
域以外の第２領域の屈折率を調整して、長周期グレーテ
ィング素子を製造する。また、本発明に係る長周期グレ
ーティング素子調整方法は、上記一定範囲における複数
の第１領域以外の第２領域の屈折率を調整することによ
り長周期グレーティング素子の特性を調整する。As described in detail above, the long-period grating element according to the present invention has a plurality of first regions within a certain range, each of which has a value of 1 in the plurality of first regions and a value of 1 in other regions. Is formed by the product of a square wave function with 0 as a period function and a periodic function of a predetermined period, and the refractive index of the second region other than the plurality of first regions in the above-mentioned fixed range is equal to the refractive index of the optical waveguide. Different from the original refractive index.
In the method for manufacturing a long-period grating element according to the present invention, in each of a plurality of first regions within a fixed range, a value of a plurality of first regions is set to 1 and a value of another region is set to 0, and a square wave function having a predetermined period A long-period grating element is manufactured by forming a refractive index modulation represented by a product of the periodic function and adjusting a refractive index of a second region other than the plurality of first regions in the above-mentioned fixed range. Further, in the long-period grating element adjusting method according to the present invention, the characteristics of the long-period grating element are adjusted by adjusting the refractive index of the second region other than the plurality of first regions in the certain range.
【００５５】この長周期グレーティング素子は、上記一
定範囲において複数の第１領域それぞれに形成された所
定周期の屈折率変調の寄与に因る損失ピークを有する。
この損失ピークの波長（最小透過波長）は、第１領域に
おける屈折率変調の周期だけでなく、第２領域における
屈折率の変化量に応じて決定される。一方、長周期グレ
ーティング素子の最小透過率は、第２領域における屈折
率の変化の影響を殆ど受けない。したがって、この長周
期グレーティング素子は、最小透過率の変化が抑制され
る一方で、最小透過波長のみが調整されたものとなる。This long-period grating element has a loss peak due to the contribution of the refractive index modulation of a predetermined period formed in each of the plurality of first regions in the above-mentioned fixed range.
The wavelength of the loss peak (minimum transmission wavelength) is determined according to not only the period of the refractive index modulation in the first region but also the amount of change in the refractive index in the second region. On the other hand, the minimum transmittance of the long period grating element is hardly affected by a change in the refractive index in the second region. Therefore, in the long-period grating element, while the change in the minimum transmittance is suppressed, only the minimum transmission wavelength is adjusted.
【図１】第１実施形態に係る長周期グレーティング素子
１の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a long-period grating element 1 according to a first embodiment.
【図２】第１実施形態に係る長周期グレーティング素子
１の第１領域Ａにおける屈折率変調の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of refractive index modulation in a first region A of the long-period grating element 1 according to the first embodiment.
【図３】第１実施形態に係る長周期グレーティング素子
１の製造方法において第１領域Ａに屈折率変調を形成す
る工程を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a step of forming a refractive index modulation in a first region A in the method for manufacturing the long period grating element 1 according to the first embodiment.
【図４】第１実施形態に係る長周期グレーティング素子
１の製造方法・調整方法において第２領域Ｂにおける屈
折率を調整する工程を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a process of adjusting a refractive index in a second region B in the method of manufacturing and adjusting the long period grating element 1 according to the first embodiment.
【図５】第１実施例の長周期グレーティング素子の屈折
率調整工程前の透過特性を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing transmission characteristics of the long-period grating element of the first embodiment before a refractive index adjusting step.
【図６】第１実施例の長周期グレーティング素子の屈折
率調整工程の際の透過特性の変化の様子を示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing a state of a change in transmission characteristics during a refractive index adjustment step of the long period grating element of the first embodiment.
【図７】第２実施形態に係る長周期グレーティング素子
２の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a long-period grating element 2 according to a second embodiment.
【図８】第２実施例の長周期グレーティング素子の屈折
率調整工程の際の透過特性の変化の様子を示す図であ
る。FIG. 8 is a view showing a state of a change in transmission characteristics in a refractive index adjustment step of the long period grating element of the second embodiment.
【図９】第３実施形態に係る長周期グレーティング素子
２の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a long-period grating element 2 according to a third embodiment.
【図１０】第３実施例の長周期グレーティング素子の屈
折率調整工程の際の透過特性の変化の様子を示す図であ
る。FIG. 10 is a diagram showing a state of a change in transmission characteristics in a refractive index adjustment step of the long-period grating element of the third embodiment.
１〜３…長周期グレーティング素子、１０…光ファイ
バ、１１…コア領域、１２…クラッド領域、２０…光フ
ァイバ、２１…コア領域、２２…クラッド領域、３０…
光ファイバ、３１…コア領域、３２…クラッド領域、９
１〜９３…強度変調マスク、９４…光源、９５…スペク
トルアナライザ。1-3 long-period grating element, 10 optical fiber, 11 core region, 12 cladding region, 20 optical fiber, 21 core region, 22 cladding region, 30
Optical fiber, 31: core region, 32: cladding region, 9
1 to 93: intensity modulation mask, 94: light source, 95: spectrum analyzer.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H049 AA02 AA06 AA33 AA45 AA51 AA59 AA62 2H050 AA01 AB05X AC84 AD00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H049 AA02 AA06 AA33 AA45 AA51 AA59 AA62 2H050 AA01 AB05X AC84 AD00
Claims (7)
おいて屈折率変調が形成されていて特定波長のコアモー
ド光をクラッドモード光に変換する長周期グレーティン
グ素子であって、 前記一定範囲内の複数の第１領域それぞれに、前記複数
の第１領域における値を１とし他の領域における値を０
とする方形波関数と所定周期の周期関数との積で表され
る屈折率変調が形成され、 前記一定範囲における前記複数の第１領域以外の第２領
域の屈折率が、前記光導波路の本来の屈折率と異なって
いる、 ことを特徴とする長周期グレーティング素子。1. A long-period grating element for converting a core mode light of a specific wavelength into a cladding mode light, wherein a refractive index modulation is formed in a certain range along the longitudinal direction of the optical waveguide. In each of the plurality of first regions, the value in the plurality of first regions is set to 1 and the value in other regions is set to 0.
A refractive index modulation represented by a product of a square wave function and a periodic function having a predetermined period is formed, and the refractive index of the second region other than the plurality of first regions in the certain range is equal to the original value of the optical waveguide. A long-period grating element, which has a different refractive index from:
領域それぞれの長さの偏差が前記所定周期の２倍より小
さく、前記複数の第１領域の間の間隔の長さの偏差が前
記所定周期の２倍より小さいことを特徴とする請求項１
記載の長周期グレーティング素子。2. The method according to claim 1, wherein the plurality of first plurality
2. The method according to claim 1, wherein a deviation of a length of each of the regions is smaller than twice the predetermined period, and a deviation of a length of the interval between the plurality of first regions is smaller than twice the predetermined period.
The long-period grating element described.
ぞれにおける屈折率変調の振幅が等しいことを特徴とす
る請求項１記載の長周期グレーティング素子。3. The long-period grating element according to claim 1, wherein the amplitude of the refractive index modulation in each of the plurality of first regions in the certain range is equal.
おいて屈折率変調が形成されていて特定波長のコアモー
ド光をクラッドモード光に変換する長周期グレーティン
グ素子を製造する方法であって、 前記一定範囲内の複数の第１領域それぞれにおいて、前
記複数の第１領域における値を１とし他の領域における
値を０とする方形波関数と所定周期の周期関数との積で
表される屈折率変調を形成する屈折率変調形成工程と、 前記一定範囲における前記複数の第１領域以外の第２領
域の屈折率を調整する屈折率調整工程と、 を備えることを特徴とする長周期グレーティング素子製
造方法。4. A method for manufacturing a long-period grating element in which a refractive index modulation is formed in a predetermined range along a longitudinal direction of an optical waveguide and converts a core mode light of a specific wavelength into a clad mode light. In each of a plurality of first regions within a certain range, a refractive index represented by a product of a square wave function having a value of 1 in the plurality of first regions and a value of 0 in other regions and a periodic function of a predetermined period. Manufacturing a long period grating element, comprising: a refractive index modulation forming step of forming a modulation; and a refractive index adjusting step of adjusting a refractive index of a second region other than the plurality of first regions in the certain range. Method.
率調整工程を行うとともに、 前記屈折率調整工程において透過特性をモニタし、その
モニタにより得られた最小透過波長に基づいて、前記屈
折率調整工程を終了するか否かを判断する、 ことを特徴とする請求項４記載の長周期グレーティング
素子製造方法。5. The refractive index adjusting step is performed after the refractive index modulation forming step. The transmission characteristic is monitored in the refractive index adjusting step, and the refractive index is determined based on a minimum transmission wavelength obtained by the monitor. The method for manufacturing a long-period grating element according to claim 4, wherein it is determined whether or not the adjustment step is to be terminated.
おいて屈折率変調が形成されていて特定波長のコアモー
ド光をクラッドモード光に変換する長周期グレーティン
グ素子の特性を調整する方法であって、 前記長周期グレーティング素子が、前記一定範囲内の複
数の第１領域それぞれに、前記複数の第１領域における
値を１とし他の領域における値を０とする方形波関数と
所定周期の周期関数との積で表される屈折率変調が形成
されたものであり、 前記一定範囲における前記複数の第１領域以外の第２領
域の屈折率を調整することにより前記長周期グレーティ
ング素子の特性を調整する、 ことを特徴とする長周期グレーティング素子調整方法。6. A method for adjusting the characteristics of a long-period grating element, in which a refractive index modulation is formed in a certain range along a longitudinal direction of an optical waveguide and converts core mode light of a specific wavelength into cladding mode light. The long-period grating element includes, in each of the plurality of first regions within the certain range, a square wave function having a value of 1 in the plurality of first regions and a value of 0 in other regions, and a periodic function having a predetermined period. The characteristic of the long-period grating element is adjusted by adjusting the refractive index of the second region other than the plurality of first regions in the certain range. A method for adjusting a long-period grating element.
過特性をモニタし、そのモニタにより得られた最小透過
波長に基づいて、屈折率調整を終了するか否かを判断す
る、ことを特徴とする請求項６記載の長周期グレーティ
ング素子調整方法。7. A method of monitoring a transmission characteristic when adjusting the refractive index of the second region, and determining whether to terminate the refractive index adjustment based on a minimum transmission wavelength obtained by the monitor. 7. The method for adjusting a long period grating element according to claim 6, wherein
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| JP (1) | JP2002372637A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108444389A (en) * | 2017-12-26 | 2018-08-24 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | A kind of production method of Chinese character pin-shaped displacement measurement grating |
| CN117148491A (en) * | 2023-11-01 | 2023-12-01 | 上海频准激光科技有限公司 | Refractive index modulated multistage phase shift grating structure, preparation method and optical coupler |
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2001
- 2001-06-13 JP JP2001179115A patent/JP2002372637A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108444389A (en) * | 2017-12-26 | 2018-08-24 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | A kind of production method of Chinese character pin-shaped displacement measurement grating |
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| CN117148491B (en) * | 2023-11-01 | 2023-12-29 | 上海频准激光科技有限公司 | Refractive index modulated multistage phase shift grating structure, preparation method and optical coupler |
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