JP2002514782A - 光ファイバ格子及びこれを用いた光ファイバ素子 - Google Patents

光ファイバ格子及びこれを用いた光ファイバ素子

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、一定長さの光ファイバと、前記光ファイバの長さに沿って段付くように形成された複数の微細屈曲を備えるが、前記微細屈曲のそれぞれの応力が解消され、互いに異なる光モード間にモード結合を誘導する光ファイバ格子を提供することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 [技術分野] 本発明は光ファイバ素子に係り、特に光ファイバ内に形成された複数の微細屈
曲によって光ファイバを通過する光のモードを他のモードと結合させる光ファイ
バ格子に関する。
【０００２】 また、本発明は光素子に係り、特に非対称的なモード結合特性をもった前記光
ファイバ格子を用いて作られる光ファイバフィルタ、光ファイバ偏光器、光ファ
イバ波長可変帯域通過フィルタ及び光ファイバ周波数変換器などの光素子に関す
る。
【０００３】 [背景技術] 最近、通信、光ファイバセンサ及びレーザなどの多様な光ファイバ応用分野に
光ファイバブラッグ格子が段々多く用いられている。光ファイバブラッグ格子は
光ファイバの長手方向に屈折率の高い部分と低い部分が周期的に繰り返されて作
られる。格子は強いレーザ光の干渉パターンに光ファイバのコアを露出させて作
られたりもする。このような光ファイバブラッグ格子は、狭い波長帯域の光は反
射させその外の波長帯域では光を透過させる性質をもつ。中心反射波長は格子の
周期の２倍に光ファイバ屈折率をかけたものと同一である。
【０００４】 一方、長周期光ファイバ格子は格子の周期が数百μｍに達するものであり、長
周期光ファイバ格子のコアを通る特定波長の光は同じ方向のクラッディングモー
ドに結合される。結合されたクラッディングモードは容易除去が可能なので、こ
の長周期格子は帯域消去フィルタ(band-rejection filter)の役割を果たすこと
ができる。このような長周期光ファイバ格子は製造が容易で製造費用も低廉であ
り、また体積も小さいという長所のおかげで、光増幅器における利得平坦化フィ
ルタなどにも広く用いられるものと予想される。
【０００５】 以下、このような従来の技術による長周期格子の製造方法を簡単に説明する。 ［光ファイバの感光性を用いた製造方法］ 図１は単一モード光ファイバの感光性(photosensitivity)を用いて製造された
従来の技術の光ファイバ格子の断面図である。この製造方法は光ファイバブラッ
グ格子を製造する従来の方法と原理上同一である。但し、この製造方法ではゲル
マニウムＧｅなどの添加によって感光性の向上した光ファイバコアを含む特殊光
ファイバを使用しなければならない。
【０００６】 図１を参照すると、単一モード光ファイバの側面がエクサイマー(excimer)レ
ーザの光１０に露出される。これにより、光ファイバコア２０内の露出部３０の
分子構造が変形され、露出部３０はさらに高い屈折率をもつ。従って、光ファイ
バの軸に沿ってレーザ光を一定間隔で照射すると、屈折率が周期的に変化された
単一モード光りファイバ格子４０を得ることができる。このような光ファイバ格
子はそのコアを通過する特定波長の光をクラッディングモードに結合させること
により、フィルタの役割を果たすことができる。
【０００７】 図２は二重モード光ファイバの感光性を用いて製造された従来の技術の他の光
ファイバ格子の断面図である。二重モード光ファイバ格子４０’も図１の単一モ
ード光ファイバ格子と同様の方法で製造されるが、光ファイバの軸に沿って屈折
率が高くなった部分３０’が非対称的に形成されるので、基本モードＬＰ01を二
次モードＬＰ11に結合させることができる。
【０００８】 しかし、このように感光性を用いて製造された光ファイバ格子はモード結合効
率が小さくて短い長さの光ファイバ格子を製造し難いだけでなく、時間の経過に
よって格子が段々消されるという問題点がある。
【０００９】 ［熱による光ファイバコアの拡張を用いた方法］ この光ファイバ格子は、光ファイバコア内のドープ剤の熱拡散を用いて製造さ
れる。即ち、コアが強い熱によって加熱されると、ドープ剤の熱拡散によってコ
アの拡張が誘導される。
【００１０】 図３はこのような光ファイバ格子を製造する過程を説明するための図である。
図３を参照すると、高出力レーザから出てくる光１２によって光ファイバのコア
２２が局部加熱され、さらに大きい半径をもつコア部２４が形成される。レーザ
光２２は光ファイバの軸に沿って周期的に走査される。この時、有効な局所的加
熱のために、レーザ光１２を集光する凸レンズＣを高出力レーザとともに使用す
ることができる。レーザ加熱方法の外にも電気アークによる方法を用いてもよい
。
【００１１】 しかし、かかる方法で光ファイバ格子を制作するには、コアの熱拡散効果を高
めるために窒素などの分子量の小さい元素が添加された特殊光ファイバを使用し
なければならないという問題点がある。
【００１２】 ［応力解除によるコアの屈折率変化を用いた方法］ 光ファイバ製造時、光ファイバに張力が作用する状態でこれを冷却させると、
コアとクラッディングの冷却速度が異なるので、製造済みの光ファイバのコアに
は応力が存在する。このような応力は光ファイバに再び熱を加えることにより除
去することができ、この時、応力が除去されたコアの屈折率は再び上昇すること
になる。このような現象を用いて光ファイバ格子を製造することができる。即ち
、高出力レーザや電気アークなどで光ファイバに局所的な熱を加えてコアの応力
を除去し、屈折率の変化を生じさせるものである。但し、このような方法を適用
するためには、用いられる光ファイバのコアがゲルマニウムなどの添加物を含ん
でいない純粋シリカで構成されなければならない。
【００１３】 ［光ファイバコアの周期的変形を用いた方法］ 凸凹をもった２つの変形器を用いて光ファイバのコアに周期的な微細屈曲を導
入すると、コアを進行していた光がクラッディングモードまたは他のコアモード
に結合可能であるということが知られている。この場合、光ファイバの軸に沿っ
て非対称的な変形が誘導されるので、対称的なコアモードＬＰ01がＬＰ11，ＬＰ 21 ，ＬＰ31などの非対称的なモードに結合される。
【００１４】 このような光ファイバ格子が図４に示されている。図４を参照すると、表面に
周期的凸凹が形成された変形器５０の間に光ファイバ６０が挿入されている。変
形器５０に印加された圧力Ｆによって光ファイバ６０は曲げられて微細屈曲を形
成する。しかし、このような方法で製造された光ファイバ格子は変形器に印加さ
れた圧力に依存するために不安定な特性を示すという短所がある。
【００１５】 従って、周期的な変形をより安定に維持するための別の方法が提案された。図
５はこのような方法によって光ファイバコアに周期的変形を誘導する過程を示す
。図５を参照すると、光ファイバの右側部にはＣＯ2レーザによって等間隔で形
成された溝Ｇがある。光ファイバの両側に電極７０を位置させ、電気アークＡを
用いて前記溝Ｇの形成部位を加熱する。加熱された溝は溶きながら表面張力によ
って、電極７０の左側部のようにコアが変形される。物理的な変形を用いるこの
方法は、ほとんど大部分の光ファイバに適用できるという長所がある反面、光フ
ァイバに溝を設けるために高出力レーザが必要であり、形成された光ファイバ格
子が捩れ、屈曲などに耐える機械的強度が劣るという短所ももつ。
【００１６】 上述したように、従来の技術によれば、製造された光ファイバ格子の特性が良
好でないか、光ファイバ格子の製造過程が複雑であるという問題点をもっている
。
【００１７】 [発明の開示] 従って、本発明の目的は、簡単な工程で特性の優れた光ファイバ格子を提供す
ることにある。
【００１８】 本発明の他の目的は、前記光ファイア格子を適用して具現できる優れた特性の
多様な光素子を提供することにある。
【００１９】 前記目的を達成するために、本発明は、一定長さの光ファイバと、前記光ファ
イバの長さに沿って段付くように形成された複数の微細屈曲を備えるが、前記微
細屈曲のそれぞれの応力が解消され、互いに異なる光モード間にモード結合を誘
導する光ファイバ格子を提供することを特徴とする。
【００２０】 この時、前記微細屈曲部がモード結合される前記互いに異なるモードのうなり
長さ(beat length)と同じ間隔で周期的に形成されるとともに、前記互いに異な
るモードの間に完全なモード変換を生じさせうるよう前もって定められた個数で
形成されるようにすることができる。そうでなければ、前記微細屈曲部が不規則
な間隔で形成されることもできる。前記微細屈曲部に印加された前記応力は互い
に異なる程度で解消されることもできる。
【００２１】 段付き微細屈曲部は光ファイバの側部に作用する力によって機械的応力が光フ
ァイバに加えられた状態で、光ファイバを局部的に加熱して形成されることが好
ましい。さらに好ましくは、局所的加熱が電気アークを用いて行われ、さらに好
ましくは、互いに異なる電気アークの強度によって微細屈曲部が形成されて応力
解消の程度が互いに異なるようにする。
【００２２】 前記他の目的を達成するために、本発明の光ファイバ素子は、偏光依存有効屈
折率を有する一定長さの光ファイバと、前記光ファイバの長さに沿って段付くよ
うに形成された複数の微細屈曲を備え、偏光依存モード結合比(mode-coupling r
-atio)を有することを特徴とする。この素子において、微細屈曲のそれぞれは応
力が解消されており、前記微細屈曲の間隔はいずれか一つの偏光成分の結合され
る２つのモード間のうなり長さと一致する。好ましくは、前記光ファイバが偏光
維持光ファイバあるいは楕円形コア光ファイバである。このような光素子がモー
ド変換が生じた光のいずれか一つの偏光成分のみを除去するようにモード除去手
段をさらに備えると、光ファイバ偏光しとして使用することができる。
【００２３】 前記光ファイバ格子によって具現できる光素子には、波長可変光ファイバ帯域
通過フィルタが含まれる。このような波長可変光ファイバ帯域通過フィルタは、
通過光に対して一定モード変換線幅及び可変モード変換波長をもつように単一モ
ード光ファイバに音響屈曲波を誘導して行われる音響格子と、前記音響格子に一
列に連結され、自身の軸に対して非対称的なモード結合を生じさせると同時に、
前記音響格子のモード変換線幅より広いモード変換線幅を有する光ファイバ格子
と、前記光ファイバ格子及び音響格子を通過した非対称モードの光を除去するモ
ード除去手段とを備えることにより、所望する波長の前記一定モード変換線幅の
光のみを通過させることを特徴とする。
【００２４】 前記波長可変光ファイバ帯域通過フィルタに用いられる光ファイバ格子は前述
と同様なものを使用すればよい。
【００２５】 前記光ファイバ格子によって具現できる光ファイバ素子の他の例には光ファイ
バ周波数変換器が含まれる。この光ファイバ周波数変換器は、通過光がモード変
換及び周波数変換を同時に生じさせるように、単一モード光ファイバに音響屈曲
波を誘導して行われる音響格子と、前記音響格子に一列に連結され、自身の軸に
よって非対称的なモード結合を生じさせて前記音響格子でモード変換された光の
モードを元のモードに変換させると同時に、変換された周波数はそのまま維持さ
せる光ファイバ格子を備えることを特徴とする。この場合にも、用いられる光フ
ァイバ格子は前述と同一のものを使用すればよい。
【００２６】 [発明を実施するための最良の形態] 以下、本発明の実施例について詳細に説明する。 光ファイバコアモードＬＰ01の有効屈折率をｎ01、コアモードと結合しようと
するモードＬＰmnの有効屈折率をｎmnとする時、光ファイバ格子の周期Λとモー
ド変換が生じる光の中心波長λとの間には次の数式１のような関係が成り立つ。
【００２７】
【数１】
【００２８】 従って、所望のモード結合を生じさせるためには、特定の光ファイバ、所望の
モード、所望の波長に合わせて適切な格子の周期を選択しなければならない。但
し、本発明の光ファイバ格子ではコアモードが非対称的なモード（例：ＬＰ11，
ＬＰ21，ＬＰ31・・・・）にのみ結合される。
【００２９】 以下、本発明の光ファイバ格子を製造する過程を示した図６Ａ乃至図６Ｃに基
づいて本発明の光ファイバ格子について説明する。 まず、一般通信用光ファイバ、特殊物質添加光ファイバ、偏光維持光ファイバ
、楕円形コア光ファイバ、楕円形クラッディング光ファイバ、分散補償光ファイ
バ、分散遷移光ファイバ、二重モード光ファイバなどの多様な光ファイバの中か
ら適切な光ファイバを選択する。その後、光ファイバのジャケットを除去し、こ
れを２つの光ファイバ固定台を用いて固定する。
【００３０】 この時、固定された光ファイバには光ファイバの屈曲によって生成された応力
がなければならない。応力がある場合、トーチ炎などで光ファイバを加熱して応
力を前もって全て解消させる。
【００３１】 その後、図６Ａに示すように、ジャケットの除去された光ファイバ１００の軸
に垂直な方向Ｔに一方の固定台１１０を平行移動させて２つの固定台１１０、１
１２の間の光ファイバに段差による応力を誘導する。この時、２つの固定台１１
０、１１２を互いに相手に対して一定角度でターンして光ファイバに屈曲による
応力を誘導してもかまわない。
【００３２】 以後、光ファイバ１００の両側に垂直方向に設けられた電極１２０に一定電圧
を加えて電気アークを発生させると、図６Ｂに示すように、電気アークが当接し
た部分の光ファイバが溶きながら段差による応力によって２つの固定台１１０、
１２０間の光ファイバに階段状の微細屈曲部Ｂが形成される。
【００３３】 その後、電極を光ファイバの長手方向に沿って移動させながら周期的に電気ア
ークを発生させると、図６Ｃに示すように、格子間隔Ｌの光ファイバ格子を完成
することができる。必要に応じて、所望のフィルタスペクトルを得るために格子
間隔を不規則にしてもかまわない。
【００３４】 微細屈曲は互いに異なるモードのうなり長さと同一の間隔で周期的に形成され
る。さらに、互いに異なるモードの間に完全なモード変換を生じさせうるように
微細屈曲部が前もって定められた個数で形成することもできる。
【００３５】 微細屈曲部のそれぞれの応力解消程度を異にすることで、微細屈曲部における
モード結合効率が異なることもできる。このために、電気アークの強度を異にし
て光ファイバを局所加熱することにより、それぞれの微細屈曲部を形成すること
も好ましい。
【００３６】 次に、前記非対称光ファイバ格子を適用して具現できる優れた特性の光素子に
ついて説明する。 ［単一モード光ファイバノッチ(notch)フィルタ］ 図７は光通信用単一モード光ファイバを用いて製造された光ファイバ長周期格
子のフィルタスペクトルを示すグラフである。この光ファイバ長周期格子は単一
モード光ファイバに６００マイクロン周期で７５個の微細屈曲部を形成して作ら
れるものである。図７を参照すると、互いに異なる波長に位置した三つのノッチ
を観察することができるが、これはコアモードの光が互いに異なるクラッディン
グモードＬＰ12，ＬＰ13，ＬＰ14に変換された後、光ファイバジャケットで全て
吸収されて光損失で現した結果である。もしフィルタの中心波長を移したい場合
、この光ファイバ長周期格子の周期を変化させればよい。
【００３７】 ［二重モード光ファイバのモード変換器］ 図８は本発明による二重モード光ファイバを通して伝播される光の波長対モー
ド結合比を示すグラフである。このモード変換器は二重モード光ファイバに５１
５マイクロン周期で１３個の微細屈曲部を形成して製造した。用いられた二重モ
ード光ファイバは１３００ｎｍでＬＰ01とＬＰ11のコアモードを伝播させると同
時に、偏光を維持させることのできる特殊光ファイバであった。１３００ｎｍ付
近で２８ｎｍ波長線幅で９９％以上のモード変換効率を得ることができた。変換
されたＬＰ11モードはクラッディングモードでないコアモードなので、光ファイ
バ内を損失なく進行することができる。このような二重モード光ファイバ内のモ
ード変換は必ず非対称的な格子によってのみ可能なので、既存の対称的な光ファ
イバ格子によるモード変換を通しては達成されることができない。
【００３８】 ［光ファイバ偏光器］ 偏光維持光ファイバはコアモードの２つの偏光による有効屈折率を互いに異な
るように作った光ファイバである。このような偏光維持光ファイバを用いて本発
明の実施例による光ファイバ格子を製造して光を入射させると、数式１に示され
たように偏光によってモード変更波長が異なることになる。従って、いずれか特
定の波長領域では一つの偏光成分の光に対してのみモード変換が生ずるようにす
ることができる。このように一つの偏光成分の光に対してのみモード変換が生ず
るようにする方法は、偏光維持光ファイバ格子の周期を前記一つの偏光成分の光
が結合される２つのモードのうなり長さと一致するようにする。但し、この偏光
維持光ファイバ格子の周期と、他の偏光成分の光が結合される２つのモードのう
ない長さとは大きく異ならなければならない。従って、本発明による光ファイバ
格子にモード変換された偏光のみ除去する手段がさらに備えられると、光ファイ
バ偏光器としても用いられることができる。
【００３９】 ［光ファイバ波長可変帯域通過フィルタ及び周波数変換器］ 本発明の実施例による光ファイバ波長可変帯域通過フィルタを説明する前に、
これを構成するための光ファイバ素子の音響光学光ファイバ素子についてまず説
明する。図９は既知の音響光学光ファイバ素子を示す概略図である。図９を参照
すると、ガラス円錐２３０にはその先点部(cusp)を通る第１貫通孔が、平たい円
筒形圧電素子２４０には第２貫通孔が、金属支持台２５０には第３貫通孔がそれ
ぞれ形成されている。第１、第２及び第３貫通孔が互いに連通するようにガラス
円錐２３０、圧電素子２４０及び金属支持台２５０が互いに接着されていて、こ
の貫通孔にジャケットが除去された単一モード光ファイバ２６０が通過する。一
方、圧電素子２４０の一面はガラス円錐２３０の扁平面に接着されており、その
他面は導電性接着剤によって金属支持台２５０に接着されている。ガラス円錐２
３０の先点部も光ファイバ２６０に接着されている。圧電素子２４０の両端には
可変周波数の交流電圧を印加し得るように交流電圧原２７０が連結されている。
圧電素子２４０の両端に交流電圧を印加して圧電素子２４０内に機械的振動を発
生させると、この振動がガラス円錐２３０の先点部を通して光ファイバ２６０に
伝達され、光ファイバに沿って微細な屈曲の波動（Ｗ）、即ち光ファイバ音響格
子を作り出す。この格子の周期が光ファイバ２６０を通ることのできる２つのモ
ード、例えばＬＰ01及びＬＰ11モードのうなり長さ(beat length)と同一の時、
２つのモードの間でモード変換が生ずる。このような特定周期の微細な屈曲を光
ファイバに作るためにこれに該当する特定の周波数の交流電圧で圧電素子２４０
を駆動させるが、モード変換が発生する時、この特定周波数だけ光ファイバを通
過する光の周波数が同時に変わる。音響屈曲波の伝播距離を約１０ｃｍ程度とな
るように調節すると、この格子のモード変換波長線幅は数ｎｍとなる。また、こ
の音響格子を用いた音響光学光ファイバ素子において、交流電圧の周波数を変化
させると、音響格子の周期が変わるために、モード変換波長の中心位置も容易く
変化させることができるという特徴をもつ。従って、この素子はモード変換器、
波長可変フィルタ、周波数変換器、光スイッチなどの光素子に多様に用いられる
ことができる。
【００４０】 図１０は図９に示した音響光学光ファイバ素子と本発明による光ファイバ格子
を用いて具現した光ファイバ波長可変帯域通過フィルタを示す概略図である。図
１０を参照すると、音響光学光ファイバ素子３００と本発明による光ファイバ格
子３１０が互いに一列に連結されている。音響光学光ファイバ素子３００は通過
光に対して一定のモード変換線幅及び可変モード変換波長をもっており、これに
連結された光ファイバ格子３１０は自身の軸に対して非対称的なモード結合を生
じさせるが、音響光学光ファイバ素子３００のモード変換線幅よりさらに広いモ
ード変換線幅をもっている。従って、通過光の大部分は光ファイバ格子３１０に
よって特定のモードに変換され、このうちの数ｎｍ線幅程度の特定波長の光のみ
音響光学光ファイバ素子３００によってＬＰ01のコアモードに変換される。ここ
で、ＬＰ01モード以外の光を除去する手段を追加すると、帯域通過形態のフィル
タスペクトルを得ることができる。勿論、透過された光の周波数は音響屈曲波の
周波数だけ大きくなるか小さくなる。
【００４１】 もし音響光学光ファイバ素子３００と本発明による光ファイバ格子３１０のモ
ード変換線幅が互いに同一であれば、透過された光はモード変換なく光の周波数
のみ音響屈曲波の周波数だけ変換されるので、光ファイバ周波数変換器としても
使用することができる。この場合には別途のモード除去器が不要である。
【００４２】 従来の光ファイバ波長可変帯域通過フィルタ及び周波数変換器は、二重モード
光ファイバを用いて製造されたが、本発明によれば、単一モード光りファイバの
みでも製造することができる。また、二重モード光ファイバを使用する場合とは
異なり、素子の偏光依存性が一層小さくなるという長所ももつ。
【００４３】 上述したように、光ファイバ格子及びこれを用いた光ファイバ素子は、製造方
法が簡単であり、特殊な光ファイバを材料として要求しないという長所がある。
光ファイバ格子のモード結合効率が高くて全体的に短い長さの光ファイバ素子を
製造することができるという長所も有する。また、機械的な強度も強くて素子の
安定性も高いため、高温で長い時間が経過しても格子特性の変化による光ファイ
バ素子の劣化を防止することができる。特に、本発明による光ファイバ格子は非
対称的なモード結合特性をもつために、光ファイバノッチフィルタ、光ファイバ
偏光器、光ファイバ波長可変帯域通過フィルタ、光フィルタ周波数変換器などに
広く応用されることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 単一モード光ファイバの感光性を用いて製造された従来の技術の光ファイバ格
子の断面図である。
【図２】 二重モード光ファイバの感光性を用いて製造された従来の技術の他の光ファイ
バ格子の断面図である。
【図３】 熱による光ファイバコアの拡張を用いて従来の技術のまた他の光ファイバ格子
を製造する過程を説明するための図である。
【図４】 光ファイバコアに周期的変形を導入する従来の技術の方法を示す図である。
【図５】 光ファイバコアに周期的変形を加える従来の技術の他の方法を示す図である。
【図６】 図６Ａ乃至図６Ｃは本発明の光ファイバ格子を製造する過程を示す図である。
【図７】 光通信用単一モード光ファイバを用いて製造された光ファイバ長周期格子のフ
ィルタスペクトルを示すグラフである。
【図８】 本発明による二重モード光ファイバを通して伝播される光の波長対モード結合
比を示すグラフである。
【図９】 既知の音響光学光ファイバ素子を示す概略図である。
【図１０】 図９に示した音響光学光ファイバ素子と本発明による光ファイバ格子を用いて
具現した光ファイバ波長可変帯域通過フィルタの概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 2/02 Ｇ０２Ｆ 2/02 (72)発明者 キム ビョン ヨーン 大韓民国 305−335 テジョン、 ユソン −グ、 カン−ドン、 デドン ヴィレッ ジ Ｃ−２ (72)発明者 ファン イン カグ 大韓民国 305−335 テジョン、 ユソン −グ、 ウヒュン−ドン、 116−４、 202 Ｆターム(参考） 2H038 BA25 BA26 2H047 LA03 LA24 2H050 AB05X AC09 AC42 AC47 AC83 AC84 AD00 2H079 AA08 BA02 BA04 CA04 CA07 CA08 DA02 EA09 HA08 KA05 KA07 KA08 KA12 2K002 AA02 AB03 AB11 BA03 DA10 EA07 FA30 HA10

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光ファイバに沿って伝播される光が互いに異なるモードの間
    に変換を生じさせるようにする光ファイバ格子において、 一定長さの光ファイバと、 前記光ファイバの長手方向に沿って段付くように形成された複数の微細屈曲部
    を備えるが、前記微細屈曲部のそれぞれの応力が解消されたことを特徴とする光
    ファイバ格子。
  2. 【請求項２】 前記微細屈曲部が前記互いに異なるモードのうなり長さと同
    一の間隔で周期的に形成されるだけでなく、前記互いに異なるモードの間に完全
    なモード変換を生じさせうるように前もって定められた個数で形成されたことを
    特徴とする請求項１記載の光ファイバ格子。
  3. 【請求項３】 前記微細屈曲部が不規則な間隔で離隔されたことを特徴とす
    る請求項１記載の光ファイバ格子。
  4. 【請求項４】 前記微細屈曲部のそれぞれの応力解消程度が異なることを特
    徴とする請求項１記載の光ファイバ格子。
  5. 【請求項５】 前記段付き微細屈曲部が、前記光ファイバの端部に作用する
    力による機械的応力が前記光ファイバに加えられた状態で前記光ファイバを局所
    加熱することにより形成されたことを特徴とする請求項１記載の光ファイバ格子
    。
  6. 【請求項６】 前記局所的加熱が電気アーク放電を用いて行われることを特
    徴とする請求項５記載の光ファイバ格子。
  7. 【請求項７】 前記微細屈曲部の応力を互いに異なる程度で解消するために
    、互いに異なる強度の電気アークを用いて加熱されることを特徴とする請求項６
    記載の光ファイバ格子。
  8. 【請求項８】 偏光に依存するモード結合比を有する光ファイバ素子におい
    て、 偏光に依存する有効屈折率を有する一定長さの光ファイバと、 前記光ファイバの長手方向に沿って段付くように形成された複数の微細屈曲部
    を備えるが、前記微細屈曲部のぞれぞれの応力が解消されているだけでなく、前
    記微細屈曲部の間隔が光のいずれか一つの偏光成分の結合される２つのモード間
    のうなり長さと同一の周期を有することを特徴とする光ファイバ素子。
  9. 【請求項９】 前記光ファイバが偏光維持光ファイバまたは楕円形コア光フ
    ァイバであることを特徴とする請求項８記載の光ファイバ素子。
  10. 【請求項１０】 モード変換された偏光成分を除去するためのモード除去器
    をさらに備えたことを特徴とする請求項８記載の光ファイバ素子。
  11. 【請求項１１】 通過光に対して一定のモード変換線幅及び可変モード変換
    中心波長をもつように、単一モード光ファイバに可変周波数の音響屈曲波を誘導
    して行われる音響格子と、 前記音響格子に一列に連結され、自身の軸に対して非対称的なモード結合を生
    じさせると同時に、前記音響格子のモード変換線幅より広いモード変換線幅を有
    する光ファイバ格子と、 前記光ファイバ格子及び音響格子を通過した非対称モードの光を除去するモー
    ド除去手段とを備えることにより、所望する波長の前記一定モード変換線幅の光
    のみを通過させる波長可変光ファイバ帯域通過フィルタ。
  12. 【請求項１２】 前記光ファイバ格子が、 一定長さの光ファイバと、 前記光ファイバの長手方向に沿って段付くように形成された複数の微細屈曲部
    を備えるが、前記微細屈曲部のそれぞれの応力が解消されたことを特徴とする請
    求項１１記載の波長可変光ファイバ帯域通過フィルタ。
  13. 【請求項１３】 通過光がモード変換及び周波数変換を同時に生じさせるよ
    うに、単一モード光ファイバに音響屈曲波を誘導して行われる音響格子と、 前記音響格子に一列に連結され、自身の軸に対して非対称的なモード結合を生
    じさせて前記音響格子でモード変換された光のモードを元のモードに変換させる
    と同時に、変換された周波数はそのまま維持させる光ファイバ格子とを備えるこ
    とを特徴とする光ファイバ周波数変換器。
  14. 【請求項１４】 前記光ファイバ格子が、 一定長さの光ファイバと、 前記光ファイバの長手方向に沿って段付くように形成された複数の微細屈曲部
    を備えるが、前記微細屈曲部のそれぞれの応力が解消されたことを特徴とする請
    求項１３記載の光ファイバ周波数変換器。
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