JP2002519742A - Apodization of optical filters formed on photosensitive media - Google Patents

Apodization of optical filters formed on photosensitive media

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JP2002519742A JP2000558408A JP2000558408A JP2002519742A JP 2002519742 A JP2002519742 A JP 2002519742A JP 2000558408 A JP2000558408 A JP 2000558408A JP 2000558408 A JP2000558408 A JP 2000558408A JP 2002519742 A JP2002519742 A JP 2002519742A
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Abstract

(57)【要約】 感光性コアを有する光導波路(50)に、導波路の光軸(64)に沿って相対的にずらされたピーク強度(72,74)を有する干渉ビーム(38,40)の形態の化学線でコアを露光することにより、回折格子フィルタが作成される。干渉ビームのそれぞれは、単ローブ強度プロファイル及び2本の相対的にずらされたビームの間で所望のフリンジコントラストを得るに必要な程度の空間コヒーレンスを有する。感光性コアの屈折率変調は光照射(干渉)パターンに合致する。干渉ビームを相対的にずらすことにより屈折率変調の平均屈折率が一様化され、よって回折格子のスペクトル感度のサイドローブが低減される。2本のビームを用いるがビームの干渉効果は用いない、第2の露光が平均屈折率をさらに一様化する。 Abstract: An optical waveguide (50) having a photosensitive core is provided with an interference beam (38, 40) having a peak intensity (72, 74) relatively shifted along an optical axis (64) of the waveguide. By exposing the core with actinic radiation in the form (1), a diffraction grating filter is created. Each of the interfering beams has a single lobe intensity profile and the degree of spatial coherence required to obtain the desired fringe contrast between the two relatively shifted beams. The refractive index modulation of the photosensitive core matches the light illumination (interference) pattern. By relatively shifting the interference beam, the average index of refraction modulation is made uniform, thereby reducing the side lobe of the spectral sensitivity of the diffraction grating. The second exposure uses two beams, but does not use the beam interference effect, to further equalize the average refractive index.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】発明の分野 化学線へのパターン付(例えば干渉)露光により感光性光媒体に形成される光
フィルタは一般に帯域通過または帯域消去スペクトル感度プロファイルを有する
。媒体における屈折率変化に対する競合要件が感度プロファイルに望ましくない
“構造”(例えばサイドローブ)を付加するが、これらは様々なアポダイゼーシ
ョン技法により処理が可能である。
[0001] The optical filter formed on the photosensitive optical medium by with the pattern in the field actinic radiation of the Invention (e.g., interference) exposure generally has a bandpass or bandstop spectral sensitivity profile. Competing requirements for refractive index changes in the medium add undesirable "structures" (e.g., sidelobes) to the sensitivity profile, which can be processed by various apodization techniques.

【0002】発明の背景 ブラッグ回折格子及び長周期回折格子は、化学線へのパターン付露光により感
光性媒体に形成され得る光フィルタの例である。光フィルタは一般に、化学線へ
の露光に反応してコアの屈折率を変えることができる、ゲルマニウムのような感
光性材料がドープされたコアを有し、化学線は一般に紫外スペクトル内にある。
入射光は一般に、光の強度及び露光の長さ(時間)に比例してコアの露光部分の
屈折率を高める。
BACKGROUND Bragg gratings and long period gratings of the invention is an example of an optical filter by patterned exposure to actinic radiation may be formed on the photosensitive medium. Optical filters generally have a core doped with a photosensitive material, such as germanium, that can change the refractive index of the core in response to exposure to actinic radiation, and the actinic radiation is generally in the ultraviolet spectrum.
Incident light generally increases the refractive index of the exposed portion of the core in proportion to the light intensity and the length (time) of the exposure.

【0003】 結合強度及び回折格子周期のいずれをも制御する、所要のパターン描画は干渉
またはマスク法により達成することができる。ブラッグ回折格子はスペクトル感
度の中心波長の1/2より短い周期を有し、2本の化学線ビームをある角度で交
差させて干渉させることにより最も良好に得ることができる。長周期回折格子は
100ないし1000倍大きな周期を有し、簡単なマスク法により描画すること
ができる。例えば、長周期回折格子を形成するために、空間的に隔てられた光の
帯でファイバコアを照射することができるような、振幅パターン付マスクを作成
することができる。
The required pattern writing, which controls both the coupling strength and the grating period, can be achieved by interference or mask methods. Bragg gratings have a period shorter than half the center wavelength of the spectral sensitivity and can best be obtained by intersecting and interfering two actinic beams at an angle. The long-period diffraction grating has a period that is 100 to 1000 times larger and can be drawn by a simple mask method. For example, a mask with an amplitude pattern can be made that can illuminate the fiber core with a spatially separated band of light to form a long period grating.

【0004】 露光モードに関わらず、入射光の強度プロファイルは同様の形状のコア屈折率
プロファイルに移し換えられる。例えば、干渉またはマスク法にしたがう定強度
プロファイルをもつ入射ビームはコアの露光部分に沿って一様な屈折率変調及び
一定の平均屈折率を生じさせる。しかし、得られるスペクトル感度は所望の帯域
の両側に大きなサイドローブを有する。より一般的なガウス型強度プロファイル
をもつ入射ビームはやはりガウス型になる屈折率変調及び平均屈折率を生じさせ
る。屈折率変調度のガウス型変化は対向するサイドローブの除去には有用である
が、付随する平均屈折率の変化により回折格子の実効周期が漸進的に変化し、一
般に所望の帯域の片側にサイドローブが生じる。
[0004] Irrespective of the exposure mode, the intensity profile of the incident light is transferred to a similarly shaped core refractive index profile. For example, an incident beam having a constant intensity profile according to interference or masking produces a uniform refractive index modulation and a constant average refractive index along the exposed portion of the core. However, the resulting spectral sensitivity has large side lobes on both sides of the desired band. An incident beam with a more general Gaussian intensity profile produces a refractive index modulation and average index that also becomes Gaussian. Although a Gaussian change in refractive index modulation is useful for eliminating opposing side lobes, the accompanying change in average index of refraction causes a gradual change in the effective period of the diffraction grating, which generally results in a sideband on one side of the desired band. Lobes occur.

【0005】 望ましくないサイドローブを除去するための回折格子の補正は、回折格子の溝
振幅の“シェージング”に関することから、時に“アポダイゼーション”と称さ
れる。アポダイゼーションの最終目標は一般に、回折格子の全長にわたって一定
の実効周期を保ちながら、屈折率変調度のパルス形状(例えばガウス型、あるい
はさらに一般的には、ピーク値まで増加し次いで減少する)変化を得ることであ
る。光回折格子にアポダイゼーションを行うための既知の技法の多くは、所要の
精度での実行に費用がかかるか、時間がかかるか、あるいは実行が困難である。
[0005] Grating correction to remove unwanted side lobes is sometimes referred to as "apodization" because it relates to "shading" of the grating amplitude of the grating. The goal of apodization is generally to change the pulse shape (e.g., Gaussian or, more generally, increase to a peak value and then decrease) of the index modulation while maintaining a constant effective period over the length of the grating. Is to get. Many of the known techniques for apodizing optical gratings are expensive, time consuming, or difficult to perform with the required accuracy.

【0006】 例えば、ヒル(Hill)等への米国特許第5,367,588号では、間隔が一様で
はない干渉パターンに感光性光フィルタ媒体を露光するために、媒体の上に非線
形位相マスクが載せられる。それ自体が回折格子として機能する位相マスクは、
ガウス型強度プロファイルをもつ化学線ビームを非一様干渉パターンを形成する
2本の干渉ビームに分割する。得られるフィルタ回折格子のピッチ変化が、照射
ビームの合成強度プロファイルに対応する平均屈折率の変化を補償する。そのよ
うな特殊な非線形位相マスクは作成に費用がかかり、光フィルタの製造にかなり
のコストを付け加える。
For example, US Pat. No. 5,367,588 to Hill et al. Discloses a non-linear phase mask over a medium to expose a photosensitive optical filter medium to a non-uniformly spaced interference pattern. Is placed. A phase mask that itself functions as a diffraction grating,
An actinic beam having a Gaussian intensity profile is split into two interference beams forming a non-uniform interference pattern. The resulting pitch change of the filter grating compensates for the change in average refractive index corresponding to the combined intensity profile of the illumination beam. Such special non-linear phase masks are expensive to make and add significant cost to the manufacture of optical filters.

【0007】 ロビンソン(Robinson)への米国特許第5,717,799号も、屈折率変調度の
所望の変化に付随する平均屈折率の望ましくない変化を、回折格子の周期を変化
させることにより補正することを提案している。この目的を達成するための示唆
には、回折格子要素を個別に描画するか、あるいは回折格子要素の形成(露光)
時に回折格子を部分毎に相異なる強さで引っ張ることが含まれる。代表的なブラ
ッグ回折格子における0.5μmという短い周期では、回折格子要素の個別描画
は極めて非実用的であり、回折格子を部分毎に相異なる強さで引っ張ることは製
造を極めて複雑にし、再現性のない結果が生じる可能性がある。
[0007] US Pat. No. 5,717,799 to Robinson also corrects unwanted changes in average refractive index associated with desired changes in index modulation by changing the period of the grating. Propose to do. Suggestions for achieving this goal include drawing the grating elements individually or forming (exposure) the grating elements.
Sometimes it involves pulling the diffraction grating with different strengths from part to part. At the short period of 0.5 μm in typical Bragg gratings, individual writing of the grating elements is extremely impractical, and pulling the grating with different strengths in different parts can complicate manufacturing and reproduce. Unpredictable results can occur.

【0008】 ミツラヒ(Mizrahi)等への米国特許第5,309,260号は、ブラッグ回折格
子のアポダイゼーションを行うために連続露光を用いる。第1露光は、屈折率変
調における所望の変化をつくりだすために、ガウス型プロファイルをもつ2本の
干渉ビームを用いて行われる。1本のビームを用いる第2露光が、フィルタのス
ペクトル感度の副次ピーク(微細構造)を抑制するために、回折格子の一端で平
均屈折率をもち上げる。しかし、“チャープ”と同様に機能することができ、フ
ィルタリングされた信号に望ましくない時間的分散を生じさせ得る、平均屈折率
の変化は回折格子の長さに沿って残されたままである。
US Pat. No. 5,309,260 to Mizrahi et al. Uses continuous exposure to perform apodization of Bragg gratings. The first exposure is performed with two interfering beams having a Gaussian profile to create the desired change in refractive index modulation. A second exposure using a single beam raises the average refractive index at one end of the diffraction grating to suppress a secondary peak (fine structure) in the spectral sensitivity of the filter. However, the change in average index of refraction, which can function similarly to "chirp" and can cause undesirable temporal dispersion in the filtered signal, remains along the length of the grating.

【0009】発明の概要 本発明は、フィルタの光軸に沿う平均屈折率変化から屈折率変調度変化を少な
くともある程度は分離することにより、ブラッグ回折格子及び長周期回折格子を
含む光フィルタの感度曲線の形状を定める。屈折率変調は、単ローブ強度プロフ
ァイルを有する化学線ビームへの露光により形成されることが好ましい。光軸に
沿う平均屈折率にさらに作用するために、同じかまたは別の露光を用いることが
できる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a sensitivity curve for an optical filter including a Bragg grating and a long-period grating by separating at least some of the refractive index modulation change from the average refractive index change along the optical axis of the filter. Determine the shape of The refractive index modulation is preferably formed by exposure to actinic radiation having a single lobe intensity profile. The same or another exposure can be used to further affect the average refractive index along the optical axis.

【0010】 例の1つでは、光フィルタとする予定の感光性コアに適切な周期の干渉パター
ンを形成するために2本の化学線ビームが合成される。2本のビームは、ほぼs
inc型強度プロファイルを有する、普通の空間的にコヒーレントなビームか
らつくられる。2本のビームの軸は、干渉パターンのフリンジ間隔を調節するた
めに互いに傾けられ、好ましくはフィルタの共軸平面に配されて、フリンジをフ
ィルタの光軸に交わる方向に向ける。しかし、2本の軸の交点は光軸からオフセ
ットされ、よって2本の軸は光軸に沿って相対的にずらされる。sinc型強
度プロファイルをもつ干渉ビームに関しては、約0.88FWHM(半値幅)の
軸間隔が好ましい。
In one example, two actinic beams are combined to form an appropriately periodic interference pattern on a photosensitive core that is to be an optical filter. The two beams are approximately s
made from ordinary spatially coherent beams having an inc type 2 intensity profile. The axes of the two beams are tilted with respect to each other to adjust the fringe spacing of the interference pattern, and are preferably located in the coaxial plane of the filter to direct the fringes in a direction transverse to the optical axis of the filter. However, the intersection of the two axes is offset from the optical axis, so that the two axes are relatively displaced along the optical axis. For an interference beam having a sinc type 2 intensity profile, an axial spacing of about 0.88 FWHM (half width) is preferred.

【0011】 いかなるそのようなオフセットも、干渉ビームがフィルタの光軸との交点で互
いに対して空間的にオフセットされるため、通常はフリンジのコントラストを大
きく弱める。したがって、得られる干渉ビームの空間コヒーレンスを強めて所要
のアライメント差を吸収する空間フィルタを、共用ビームの形状を定めるために
用いることが好ましい。得られる干渉パターンは若干短くなるが、パルス形状の
コントラストプロファイル及び同じフリンジ間隔は保っている。2本のビームの
合成強度プロファイルへの影響が最も大きい。
[0011] Any such offset typically greatly reduces the fringe contrast because the interfering beams are spatially offset relative to each other at the intersection with the optical axis of the filter. Therefore, it is preferable to use a spatial filter that enhances the spatial coherence of the obtained interference beam and absorbs a required alignment difference for determining the shape of the shared beam. The resulting interference pattern is slightly shorter but retains the pulse-shaped contrast profile and the same fringe spacing. The effect of the two beams on the combined intensity profile is greatest.

【0012】 フィルタの光軸に沿って干渉ビームのピーク強度をオフセットすることで、ビ
ームの重なり領域内におけるビームの合成強度の軸方向変化が小さくなる。フィ
ルタへの効果は、重なり領域内において屈折率変調度の所望のパルス形状変化を
保持しながら、同じ領域内でより一定な平均屈折率が得られることである。屈折
率変調の基礎をなすフリンジコントラストは、2本のビーム間の強度差のため、
重なり領域の両端に向かって弱くなる。本発明の新しいフィルタはサイドローブ
構造が抑えられた平坦化されたスペクトル感度を有する。
By offsetting the peak intensity of the interference beam along the optical axis of the filter, the axial change in the combined intensity of the beams in the beam overlap region is reduced. The effect on the filter is to obtain a more constant average refractive index in the same region, while maintaining the desired pulse shape change in refractive index modulation in the overlap region. The fringe contrast underlying the refractive index modulation is due to the intensity difference between the two beams,
It becomes weaker toward both ends of the overlapping area. The new filter of the present invention has a flattened spectral sensitivity with reduced sidelobe structure.

【0013】 本発明の別の例は、同様のスペクトル感度を生じさせるために空間フィルタを
オフセットされた位相マスクと併用する。空間フィルタは、位相マスクに垂直入
射させられることが好ましい、化学線ビームの空間コヒーレンスを強める。光の
ほとんどは、位相マスクで回折されて符号が逆の一次光になり、位相マスクから
干渉ビームとして発散する。
Another example of the invention uses a spatial filter with an offset phase mask to produce similar spectral sensitivity. The spatial filter enhances the spatial coherence of the actinic radiation beam, which is preferably perpendicularly incident on the phase mask. Most of the light is diffracted by the phase mask to become the primary light of the opposite sign, and diverges from the phase mask as an interference beam.

【0014】 しかし、通常の方法にしたがい回折格子を描画するために位相マスクを光フィ
ルタ媒体に接して配置する代わりに、位相マスクは、それぞれの干渉ビームのピ
ーク強度がフィルタ媒体の光軸に沿って離れるだけの距離をおいてフィルタ媒体
から間隔をおいて配置される。この間隔は、ビーム重なり範囲内で光軸に沿って
比較的に一定な干渉ビームの合成強度が得られるように、先の実施形態と同様に
して調節される。同じく先の実施形態と同様に、得られる干渉パターンにより形
成される屈折率変調はパルス形状の変調度変化を保持する。
However, instead of arranging a phase mask in contact with the optical filter medium to draw the diffraction grating according to the usual method, the phase mask has a peak intensity of each interference beam along the optical axis of the filter medium. And spaced apart from the filter media at a distance only. This spacing is adjusted in the same way as in the previous embodiment, so that a relatively constant combined intensity of the interference beam along the optical axis within the beam overlap range is obtained. Similarly to the previous embodiment, the refractive index modulation formed by the obtained interference pattern maintains the modulation degree change of the pulse shape.

【0015】 光フィルタのスペクトル感度をさらに改善するために、第2露光を第1露光と
組み合わせて用いることができる。やはり2本のビームが、フィルタの光軸に沿
って間隔がとられた位置で同時に用いられる。しかし、ビーム間隔が第1露光と
第2露光とでは異なる。第1露光は所望の屈折率変調を形成し、第2露光は第1
露光と協同して平均屈折率を一様にする。2本のビームは第1露光の干渉ビーム
源を含む、同じビーム源からつくることができる。しかし、第2露光はフィルタ
媒体の屈折率変調の再描画には用いられない。第2露光時には、重なり合うビー
ムの形状をさらに明確に定めるが、空間コヒーレンスを十分に弱めてフリンジの
形成を防止する、振幅マスクで空間フィルタを置き換えることができる。あるい
は、フィルタ媒体または位相マスクを細かく振動させてパターン付照射の露光強
度を平均化する(すなわち、フリンジを“洗い流す”)ことができる。
[0015] To further improve the spectral sensitivity of the optical filter, the second exposure can be used in combination with the first exposure. Again, two beams are used simultaneously at spaced locations along the optical axis of the filter. However, the beam interval differs between the first exposure and the second exposure. The first exposure forms the desired refractive index modulation and the second exposure
The average refractive index is made uniform in cooperation with the exposure. The two beams can be generated from the same beam source, including the interference beam source of the first exposure. However, the second exposure is not used for rewriting the refractive index modulation of the filter media. During the second exposure, the spatial filter can be replaced with an amplitude mask that more clearly defines the shape of the overlapping beams, but sufficiently reduces spatial coherence to prevent fringe formation. Alternatively, the filter medium or phase mask can be finely vibrated to average out the exposure intensity of the patterned irradiation (ie, "wash out" the fringes).

【0016】 ブラッグ回折格子の屈折率変調は干渉計または位相マスクで描画されることが
好ましく、第2露光にも同じ構成が用いられることが好ましい。2つの露光は累
積的であり、したがって順序を入れ換えることができる。長周期回折格子の屈折
率変調はそれほど鋭敏ではない装置構成で描画することができる。例えば、矩形
の透過関数をもつ振幅マスクを回折格子の描画に用いることができる。しかし、
いかなるフリンジも洗い流しながら回折格子の両端における平均屈折率を調節す
するためには、2本の相対的に発散するビームをつくる位相マスクで振幅マスク
を置き換えることが好ましい。
The refractive index modulation of the Bragg diffraction grating is preferably drawn by an interferometer or a phase mask, and the same configuration is preferably used for the second exposure. The two exposures are cumulative and can therefore be interchanged. The refractive index modulation of the long-period diffraction grating can be drawn with a less sensitive device configuration. For example, an amplitude mask having a rectangular transmission function can be used for drawing a diffraction grating. But,
In order to adjust the average index of refraction at both ends of the grating while washing away any fringes, it is preferable to replace the amplitude mask with a phase mask that creates two relatively divergent beams.

【0017】発明の詳細な説明 初めの2つの図、図1及び2は、光導波路の感光性コアをガウス型強度プロフ
ァイルを有する2本の干渉ビームに露光することによりこれまで期待されていた
結果のグラフである。2本のビームが、ビームの合成ガウス型強度プロファイル
の関数として感光性コアに沿ってフリンジコントラストを変化させる干渉パター
ンをつくる。本例では露光強度の関数として高められるコアの屈折率が、干渉パ
ターンのフリンジコントラストにしたがって変化する。したがって、得られる屈
折率変調10は合成ビームのガウス型強度プロファイルにしたがいコアに沿って
変調度が変化する。
The two views of detailed description beginning of invention, Figures 1 and 2, results are expected heretofore by exposing the photosensitive core of the optical waveguide into two interfering beams having a Gaussian intensity profile It is a graph of. The two beams create an interference pattern that varies the fringe contrast along the photosensitive core as a function of the resultant Gaussian intensity profile of the beam. In this example, the refractive index of the core, which is increased as a function of the exposure intensity, varies according to the fringe contrast of the interference pattern. Thus, the resulting refractive index modulation 10 varies in modulation along the core according to the Gaussian intensity profile of the composite beam.

【0018】 明解さのために、通常の屈折率変調10の数の内少しだけが示されている(約
1550nmの赤外波長で動作するブラッグ回折格子の屈折率変調10は一般に
ほぼ0.5μm周期の間隔をもつ)。所望の通りに、変調10の山対谷の大きさ
の変化は、感光性コアに沿って中心から両側にかけて漸次減少していくが、これ
にともなう線12でトレースされる平均屈折率の変化は、実効回折格子周期すな
わち各周期の光路長を変化させるという望ましくない結果を有する。所望の帯域
の外にある、反射率に対する条件が一致する波長が付加され、得られる回折格子
はフィルタリングされた信号の望ましくない時間的分散を生じさせることができ
るチャープを示し得る。
For clarity, only a few of the typical refractive index modulations 10 are shown (the refractive index modulation 10 of a Bragg grating operating at an infrared wavelength of about 1550 nm is typically around 0.5 μm With periodic intervals). As desired, the change in peak-to-valley magnitude of the modulation 10 progressively decreases from the center to both sides along the photosensitive core, with a corresponding change in the average refractive index traced by the line 12. Has the undesirable consequence of changing the effective grating period, ie the optical path length of each period. Wavelengths outside of the desired band that meet the conditions for reflectivity are added, and the resulting grating may exhibit a chirp that can cause undesirable temporal dispersion of the filtered signal.

【0019】 図2は、図1に示した屈折率パターンを有する回折格子の予想スペクトル感度
である。得られるスペクトル感度には、所望の反射帯域16の外側での短波長の
反射を含むサイドローブ14があり、このことは時に感度プロファイルへの望ま
しくない“構造”の付加と称される。
FIG. 2 is the expected spectral sensitivity of a diffraction grating having the refractive index pattern shown in FIG. The resulting spectral sensitivity has side lobes 14 containing short wavelength reflections outside the desired reflection band 16, which is sometimes referred to as adding an undesirable "structure" to the sensitivity profile.

【0020】 本発明の様々な実施形態の1つ以上において、本発明は屈折率変調10の山対
谷の大きさのパルス形状変化は保ちながら、平均屈折率12を一様にするための
余分の自由度を提供する。2つのそのような実施形態が図3及び6に示される。
In one or more of the various embodiments of the present invention, the present invention provides an additional means for making the average refractive index 12 uniform while maintaining the pulse shape change of the peak-to-valley magnitude of the refractive index modulation 10. Offers the freedom of Two such embodiments are shown in FIGS.

【0021】 図3の実施形態は時間的にコヒーレントな化学線のビーム24をつくるための
レーザ源22を有する干渉計20として構成される。レーザ源22は、回折格子
描画のための200〜250nmの波長範囲で動作するエキシマーポンピング−
周波数2逓倍−ダイレーザとすることができる。しかし他のレーザ及び他の波長
も別の波長及びパワー域に対して感光性の材料と組み合わせて用いることができ
る。パルス波光あるいは連続波光を用いることができる。
The embodiment of FIG. 3 is configured as an interferometer 20 having a laser source 22 for producing a beam 24 of actinic radiation that is temporally coherent. Laser source 22 is an excimer pump operating in the wavelength range of 200-250 nm for diffraction grating writing.
Frequency doubling—a die laser. However, other lasers and other wavelengths can be used in combination with materials sensitive to other wavelengths and power ranges. Pulsed light or continuous wave light can be used.

【0022】 円筒レンズ26が線焦点28にビーム24を集束する。線焦点28近くの空間
フィルタ30がビームの空間コヒーレンスを強めるためにビーム24の高空間周
波数成分を発散させる。発明者等に好ましい空間フィルタ30の詳細は、名称を
“高パワーレーザビーム用空間フィルタ”とする米国仮特許出願第60/047,
859号に開示され、これは本明細書に参照として含まれる。空間フィルタ30
を出てきたビーム24はsinc型強度プロファイルを有する。コリメータ3
2がビーム24を平行光線化し、第2の空間フィルタ34がビームのsinc 型強度プロファイルからサイドローブを取り除く。
A cylindrical lens 26 focuses the beam 24 at a line focus 28. A spatial filter 30 near the line focus 28 diverges the high spatial frequency components of the beam 24 to enhance the spatial coherence of the beam. For details of the preferred spatial filter 30 for the inventors, see US Provisional Patent Application Ser.
No. 859, which is incorporated herein by reference. Spatial filter 30
Has a sinc 2 type intensity profile. Collimator 3
2 collimates the beam 24 and a second spatial filter 34 removes side lobes from the sinc 2 type intensity profile of the beam.

【0023】 ビームスプリッタブロック36がビーム24を、反射ビーム38と透過ビーム
40の2本のビームに分割し、それぞれのビームは切頭sinc型強度プロフ
ァイルをもつ。ミラ−42及び44が反射ビーム38の中心軸46を作成下にあ
る光導波路50の法線48に関して角度αに向ける。ミラー52,54及び56
は透過ビーム40を反射回数を等しくして導き、透過ビーム40の中心軸58を
線48に関して等しいが符号が逆の角度βに向ける。
A beam splitter block 36 splits the beam 24 into two beams, a reflected beam 38 and a transmitted beam 40, each beam having a truncated sinc type 2 intensity profile. The mirrors 42 and 44 direct the central axis 46 of the reflected beam 38 at an angle α with respect to the normal 48 of the optical waveguide 50 under construction. Mirrors 52, 54 and 56
Guides the transmitted beam 40 with an equal number of reflections, and directs the central axis 58 of the transmitted beam 40 to an equal but opposite angle β with respect to the line 48.

【0024】 向きが円筒レンズ26に直角に定められた円筒レンズ60及び62が、ビーム
38及び40を導波路50の共軸平面(すなわち図3の平面)にあるそれぞれの
線焦点に向けて集束することにより、2本のビーム38及び40のパワー密度を
高める。5〜100μm程度のビーム幅が、導波路50の光軸64に沿って5〜
30mm程度の長さで重なり合う。入射光のエネルギー密度はほぼ200mJ/
cm/パルスと推定される。
Cylindrical lenses 60 and 62 oriented at right angles to cylindrical lens 26 focus beams 38 and 40 toward respective line foci located in the coaxial plane of waveguide 50 (ie, the plane of FIG. 3). By doing so, the power density of the two beams 38 and 40 is increased. A beam width of about 5 to 100 μm extends along the optical axis 64 of the waveguide
Overlap with a length of about 30 mm. Energy density of incident light is almost 200mJ /
cm 2 / pulse.

【0025】 光ファイバまたはプレーナ型光導波路のような形態をとり得る導波路50は、
クラッド層で取り囲まれた感光性コアを含む露光部分66を有する。例示的な感
光性コアはシリカ及びゲルマニウムの組合せからなり、一方クラッド層はシリカ
のみからなる。感光性を強化するために水素添加を用いることができる。
The waveguide 50, which may take the form of an optical fiber or a planar optical waveguide, comprises:
It has an exposed portion 66 that includes a photosensitive core surrounded by a cladding layer. An exemplary photosensitive core consists of a combination of silica and germanium, while the cladding layer consists of silica only. Hydrogenation can be used to enhance photosensitivity.

【0026】 調節可能な導波路マウント70が、重なり合うビーム38及び40に対して導
波路50の位置決めを行う。従来の方法と異なり、ビーム38及び40の中心軸
46及び58は導波路50の光軸64からオフセットされた位置76で互いに交
差する。いい換えれば、ビーム38及び40のピーク強度に対応する中心軸46
及び58は、導波路50の光軸64に沿う相対的にずらされた位置72及び74
で光軸64と交差する。
An adjustable waveguide mount 70 positions the waveguide 50 with respect to the overlapping beams 38 and 40. Unlike conventional methods, the central axes 46 and 58 of beams 38 and 40 intersect each other at a location 76 offset from optical axis 64 of waveguide 50. In other words, the central axis 46 corresponding to the peak intensity of the beams 38 and 40
And 58 are relatively offset positions 72 and 74 along the optical axis 64 of the waveguide 50.
Intersects the optical axis 64 at

【0027】 ビーム38と40の中心軸46と58との間の、導波路50の中心軸とそれぞ
れのビームの中心軸が交差する位置のアライメント差のため、結果として導波路
50の露光部分66を照射する干渉パターンにおいて所望のフリンジコントラス
トを得るためには、ビーム38と40との間に高度の空間コヒーレンスが必要と
なる。この必要条件を満たすために空間フィルタ30が配置される。
Due to the alignment difference between the central axes 46 and 58 of the beams 38 and 40 where the central axes of the waveguides 50 and the respective beam central axes intersect, the resulting exposed portion 66 of the waveguide 50 In order to obtain the desired fringe contrast in the interference pattern illuminating, a high degree of spatial coherence between the beams 38 and 40 is required. A spatial filter 30 is provided to satisfy this requirement.

【0028】 図4及び5は、空間的にコヒーレントなビーム38及び40のピーク強度が、
光軸64に沿って相対的なずらされたことによる、図1及び2と比較される結果
を示す。例えば図4は、屈折率変調78の所要のパルス形状の山対谷変化が維持
される一方で、ビーム38と40が重なり合って干渉する範囲内で、平均屈折率
80がより一定になっていることを示す。図5は完成したブラッグ回折格子で、
サイドローブ84がかなり小さい、所望の反射帯域82が達成されていることを
示す。反射帯域82のさらに急峻な側壁86及び88によって、改善された回折
格子の性能(例えば低減されたクロストーク)も得られる。
FIGS. 4 and 5 show that the peak intensities of the spatially coherent beams 38 and 40 are:
FIG. 3 shows the results compared to FIGS. 1 and 2 due to relative displacement along the optical axis 64. For example, FIG. 4 shows that while the required pulse shape peak-to-valley change of the index of refraction modulation 78 is maintained, the average index of refraction 80 is more constant to the extent that the beams 38 and 40 overlap and interfere. Indicates that Figure 5 shows the completed Bragg grating.
The side lobe 84 is fairly small, indicating that the desired reflection band 82 has been achieved. The steeper sidewalls 86 and 88 of the reflection band 82 also provide improved grating performance (eg, reduced crosstalk).

【0029】 2本のビーム38及び40の中心軸46及び58は、光軸64に沿ってビーム
の半値幅の少なくとも1/2だけの間隔がとられることが好ましい。しかし、s
inc型強度プロファイルに対しては、半値幅のほぼ0.88倍の間隔が最適
であるらしい。軸46と58(すなわちピーク強度)の光軸64に沿った間隔が
小さすぎると、回折格子の中心の屈折率がその両端に対して高くなりすぎること
になる。間隔が大きすぎると、回折格子の中心の屈折率がその両端に対して非常
に小さくなり、その範囲内で屈折率変調が描画される、ビーム38と40との間
の重なりの長さも短くなりすぎることになる。
The central axes 46 and 58 of the two beams 38 and 40 are preferably spaced along the optical axis 64 by at least の the half-width of the beams. But s
For an inc type 2 intensity profile, a spacing of approximately 0.88 times the half width appears to be optimal. If the spacing between axes 46 and 58 (ie, peak intensity) along optical axis 64 is too small, the refractive index at the center of the diffraction grating will be too high for both ends. If the spacing is too large, the index of refraction at the center of the diffraction grating will be very small relative to its ends, within which the index modulation will be drawn, and the length of overlap between beams 38 and 40 will also be short. Would be too much.

【0030】 干渉計20の様々なコンポーネントを、付加するか、取り去るか、あるいは置
き換えるといった、様々な方法で配置することができ、そのようにしても、調整
された部分的重なり位置にある単ローブビームにより、さらに一様な平均屈折率
がつくられるという結果を得ることができる。例えば、ビーム24のsinc 型強度プロファイルが特定の空間フィルタ30により得られるが、ガウス型ビー
ムプロファイルを含むその他の単ローブビームプロファイルも用いることができ
る。コリメータ32は、少なくとも必要であれば、第2の空間フィルタ34の後
に配置することができ、あるいは一対のコリメータ32をビームスプリッタ36
の後に配置してもよい。ミラ−42,44,52,54及び56より多くの、ま
たは少ないミラーを、ビーム38及び40の相対的な向きを合わせるために用い
ることができ、ビーム軸46と58の交点76を導波路50の光軸64の前にも
後にもおくことができる。
The various components of the interferometer 20 can be arranged in a variety of ways, such as adding, removing, or replacing, and even so, the single lobe in the adjusted overlapping position The result can be that the beam produces a more uniform average refractive index. For example, a sinc 2 type intensity profile of the beam 24 is obtained with a particular spatial filter 30, but other single lobe beam profiles, including Gaussian beam profiles, can be used. The collimator 32 can be arranged at least after the second spatial filter 34 if necessary, or a pair of collimators 32 can be connected to the beam splitter 36.
May be placed after the. More or less mirrors can be used to orient the relative orientation of beams 38 and 40, and the intersection 76 of beam axes 46 and 58 can be used to guide waveguide 50 to mirrors 50,42,44,52,54 and 56. Can be placed before or after the optical axis 64.

【0031】 干渉パターンを、拡大/縮小するかしないかに関わらず、所望の平面から導波
路50の露光部分66に結像させるために、結像光学系を用いることもできる。
所望の平面は、そうでなければ導波路50の露光部分66に直接形成されたはず
の干渉パターンを保持する。
An imaging optics can also be used to image the interference pattern from a desired plane onto the exposed portion 66 of the waveguide 50, whether or not to scale the interference pattern.
The desired plane retains the interference pattern that would otherwise have been formed directly on the exposed portion 66 of the waveguide 50.

【0032】 同様の結果を得るための別の実施形態90が図6に示される。出発点は、波長
193nmまたは248nmで動作するエキシマーレーザのような、化学線源9
2であることに変わりはない。同じく、特定の用途または材料に適した別のレー
ザ及び別の波長を用いることができる。円筒レンズ96が空間フィルタ100と
ともに化学線ビーム94の空間コヒーレンスを強める。ビーム94の強度プロフ
ァイルの形状はさらに、コリメータ102からビーム94を受け取る第2の空間
フィルタ104により定められる。ミラー106が、円筒レンズ96に対して9
0°回転させられた、作成下にある光導波路110の軸平面(すなわち図6の平
面)にある線焦点に向けてビームを集束させるための別の円筒レンズ108に前
記さらに形状が定められたビーム94を向ける。軸平面内でビーム94は平行光
線化されたままである。
Another embodiment 90 for obtaining similar results is shown in FIG. The starting point is an actinic radiation source 9 such as an excimer laser operating at a wavelength of 193 nm or 248 nm.
It is still two. Similarly, different lasers and different wavelengths may be used as appropriate for the particular application or material. A cylindrical lens 96 together with the spatial filter 100 enhances the spatial coherence of the actinic radiation beam 94. The shape of the intensity profile of beam 94 is further defined by a second spatial filter 104 that receives beam 94 from collimator 102. The mirror 106 is 9
The further shape was defined by another cylindrical lens 108 rotated by 0 ° to focus the beam toward a line focus in the axial plane of the optical waveguide 110 under construction (ie, the plane of FIG. 6). Aim beam 94. In the axial plane, beam 94 remains collimated.

【0033】 調節可能なマウント114に支えられた位相マスク112が、平行光線/集束
ビーム94を遮り、光導波路110の軸平面で、平行光線化されてはいるが相対
的に発散する2本のビーム118及び120に分割する。それ自体回折格子であ
る位相マスク112は一定の周期を有し、さらにまた入射光のほとんどを回折格
子の互いに逆の符号をもつ一次回折光とするように配置されることが好ましい。
ゼロ次光と一次光との組合せを含む、その他の次数光の組合せも用いることもで
きるが、2つの一次光が好ましい。
A phase mask 112 supported by an adjustable mount 114 intercepts the collimated / focused beam 94 and, in the axial plane of the light guide 110, two collimated but relatively divergent beams. Split into beams 118 and 120. Preferably, the phase mask 112, which is itself a diffraction grating, has a fixed period and is arranged so that most of the incident light is first-order diffracted light having the opposite sign of the diffraction grating.
Other combinations of order light may be used, including a combination of zero order light and primary light, but two primary lights are preferred.

【0034】 位相マスク112の近くで、2本のビーム118及び120は重なり合って干
渉する。しかし、位相マスク112を導波路110の露光部分122に接して配
置する代わりに、導波路110の光軸128に沿って2本のビーム118と12
0の(中心軸に対応することが好ましい)ピーク強度124と120を離すだけ
の間隔が、位相マスク112と露光部分122の間にとられる。1mmないし5
mmの間隔が一般的であると考えられるが、2本のビームの幅及び完成した回折
格子の所望のスペクトル感度にしたがって、より大きいかまたはより小さい間隔
を用いることもできる。
Near the phase mask 112, the two beams 118 and 120 overlap and interfere. However, instead of placing the phase mask 112 in contact with the exposed portion 122 of the waveguide 110, two beams 118 and 12 along the optical axis 128 of the waveguide 110 are used.
An interval is provided between the phase mask 112 and the exposed portion 122 just enough to separate the zero (preferably corresponding to the central axis) peak intensities 124 and 120. 1mm to 5
A spacing of mm is considered common, but larger or smaller spacings may be used, depending on the width of the two beams and the desired spectral sensitivity of the finished grating.

【0035】 (a)光導波路110が図3の光導波路50と同じであり、(b)ビーム94
が図3のビーム24と同じであり、(c)ビーム118及び120の回折角が図
3の傾角α及びβと同じであり、(d)図3の光軸64に沿ったピーク強度72
と74との間隔と同じ間隔が光軸128に沿ってピーク強度124と126と間
にとられているとすれば、図4及び5に例示した回折格子と同じ回折格子を図3
及び6の実施形態によりつくることができる。コンポーネントの配置についても
同様の融通性をもって実施できる。
(A) The optical waveguide 110 is the same as the optical waveguide 50 of FIG. 3, and (b) the beam 94
Is the same as beam 24 in FIG. 3, (c) the diffraction angles of beams 118 and 120 are the same as tilt angles α and β in FIG. 3, and (d) peak intensity 72 along optical axis 64 in FIG.
Assuming that the same interval between the peaks 124 and 126 is provided along the optical axis 128 between the peak intensities 124 and 126, the diffraction grating illustrated in FIGS.
And 6 embodiments. The arrangement of components can be implemented with the same flexibility.

【0036】 これまでは、図3及び6の実施形態をいずれもそれぞれに関する導波路50及
び110の1回露光に関して説明してきた。図4及び5に示した改善は相当なも
のであるが、屈折率変調の山対谷の大きさの変化は変えずに導波路コアの平均屈
折率を調節することを特に目的とする露光を付け加えることにより、さらなる改
善が可能である。この第2露光は2本の重なり合うビームで行われることが好ま
しいが、導波路コアへの干渉フリンジ効果は回避される。
So far, the embodiments of FIGS. 3 and 6 have both been described with respect to a single exposure of the waveguides 50 and 110 for each. Although the improvements shown in FIGS. 4 and 5 are substantial, exposures that are specifically aimed at adjusting the average refractive index of the waveguide core without changing the peak-to-valley magnitude of the refractive index modulation. Additional improvements are possible. This second exposure is preferably performed with two overlapping beams, but interference fringe effects on the waveguide core are avoided.

【0037】 図3に戻り、光軸64に沿ったビーム38及び48のピーク強度72及び74
の間隔を変えるために、調節可能な導波路マウント70を矢印130の方向に移
動させることができる。第2露光時の間隔は第1露光時の間隔より大きいことが
好ましい。第1露光は屈折率変調の山対谷の大きさの変化を最適化し、第2露光
は屈折率変調の平均屈折率をさらに最適化する。いい換えれば、第1露光だけが
屈折率変調の山対谷の大きさの変化に作用し、第1及び第2の露光のいずれもが
屈折率変調の平均屈折率に作用する。
Returning to FIG. 3, peak intensities 72 and 74 of beams 38 and 48 along optical axis 64
, The adjustable waveguide mount 70 can be moved in the direction of arrow 130. The interval at the time of the second exposure is preferably larger than the interval at the time of the first exposure. The first exposure optimizes the change in peak-to-valley magnitude of the index modulation, and the second exposure further optimizes the average index of the index modulation. In other words, only the first exposure affects the change in the peak-to-valley size of the refractive index modulation, and both the first and second exposures affect the average refractive index of the refractive index modulation.

【0038】 第2露光時にはビーム間の空間コヒーレンスを弱めることにより、ビーム38
と40との間の干渉を妨げることができる。空間コヒーレンスは、空間フィルタ
30を同じ透過関数をもつ振幅マスクで置き換えることにより弱めることができ
る。空間コヒーレンスをさらに弱めるため拡散光学系を用いることもでき、ある
いは空間的な実効オフセットを大きくするためにビーム38及び40を相対的に
かり込むこともできる。
At the time of the second exposure, the spatial coherence between the beams is weakened, so that the beam 38
Can be prevented. Spatial coherence can be reduced by replacing the spatial filter 30 with an amplitude mask having the same transmission function. Diffusion optics can be used to further reduce spatial coherence, or beams 38 and 40 can be relatively focused on to increase the effective spatial offset.

【0039】 あるいは、矢印132の方向に光導波路を細かく振動させることにより、ビー
ム38と40との間の干渉フリンジを“洗い流す”ことができる。導波路の部分
66の光軸64に沿う点のいずれもが、複数のフリンジにわたる干渉パターンの
平均強度で露光される。
Alternatively, the interference fringes between beams 38 and 40 can be “washed out” by finely oscillating the optical waveguide in the direction of arrow 132. Any point along the optical axis 64 of the waveguide section 66 is exposed at the average intensity of the interference pattern across the plurality of fringes.

【0040】 2回露光によるさらなる改善結果が図7及び8のグラフに示される。屈折率変
調136の山対谷の大きさの変化が第1露光で大きく改善され、第1及び第2露
光がともに屈折率変調136の範囲全体での平均屈折率138の一様化に貢献す
る。図8にグラフで示されるスペクトル感度は、所望の反射帯域142を維持し
ながらサイドローブ140がさらに大きく低減されていることを示す。
Further improvement results by the double exposure are shown in the graphs of FIGS. The change in the peak-to-valley size of the refractive index modulation 136 is greatly improved in the first exposure, and both the first and second exposures contribute to the uniformity of the average refractive index 138 over the entire range of the refractive index modulation 136. . The spectral sensitivity shown graphically in FIG. 8 indicates that the sidelobe 140 has been further reduced while maintaining the desired reflection band 142.

【0041】 同等の結果を得るように図6の実施形態を構成できる。例えば、光軸128に
沿ったビーム118及び120のピーク強度124及び126の間隔を変更する
ために調節可能なマウント114上の位相マスク112を、矢印146の方向に
相対的に移動させることができる。ピーク強度間の間隔は、図3の実施形態と同
様にマウント148上の導波路110を移動させることによっても変えることが
できる。また、空間コヒーレンスを弱めることにより、あるいは導波路110ま
たは位相マスク112を矢印150の方向に細かく振動させることでフリンジを
洗い流すことにより、干渉効果を同様に回避することもできる。
The embodiment of FIG. 6 can be configured to achieve equivalent results. For example, the phase mask 112 on the mount 114, which can be adjusted to change the spacing of the peak intensities 124 and 126 of the beams 118 and 120 along the optical axis 128, can be moved relatively in the direction of arrow 146. . The spacing between the peak intensities can also be changed by moving the waveguide 110 on the mount 148 as in the embodiment of FIG. The interference effect can also be avoided by weakening the spatial coherence or by flushing the fringes by finely oscillating the waveguide 110 or the phase mask 112 in the direction of the arrow 150.

【0042】 2回の露光を互いに区別するために第1及び第2露光と称したが、2回の露光
は第1から第2または第2から第1のいずれの順序でも行うことができる。2回
の露光の少なくとも1つの露光で、ピーク強度72,74または124,126
が光導波路50または110の光軸64または128に沿ってずらされるが、2
回の露光のもう一方の露光では、所望のサイドローブ抑制に依存して、ピーク強
度を光軸64または128に沿ってずらす必要はないかもしれない。
Although the two exposures are referred to as first and second exposures to distinguish them from each other, the two exposures can be performed in any of the first to second or second to first order. In at least one of the two exposures, a peak intensity of 72, 74 or 124, 126
Are displaced along the optical axis 64 or 128 of the optical waveguide 50 or 110, but 2
In the other of the exposures, the peak intensity may not need to be shifted along optical axis 64 or 128, depending on the desired sidelobe suppression.

【0043】 長周期回折格子の屈折率変調では、格子間隔がブラッグ回折格子の屈折率変調
よりかなり大きくとられ、屈折率変調の描画にデジタル振幅マスクを含むより多
くのオプションが利用できる。しかし、回折格子を相対的にずらされた2本のビ
ームで同時に露光するための、特に位相マスクを用いる、第2露光は、いかなる
フリンジも洗い流しながら、より長い屈折率変調の平均屈折率を一様化すること
により性能を改善できる。
With long-period grating refractive index modulation, the grating spacing is much larger than the Bragg grating refractive index modulation, and more options are available for writing the refractive index modulation, including a digital amplitude mask. However, a second exposure, particularly using a phase mask, for simultaneously exposing the diffraction grating with the two relatively displaced beams, reduces the average index of the longer index modulation while washing away any fringes. Performance can improve performance.

【0044】 本発明にしたがって作成されたブラッグ回折格子は、通信システムに特に有用
である。例えば、ブラッグ回折格子は特定のチャネルを挿入または分岐するため
に、あるいはデマルチプレックス容量の範囲内でチャネルを個別に分離するため
に用いることができる。その他の用途には、センサ、分散補償板、またはレーザ
ポンピング安定器がある。本発明にしたがって作成された長周期回折格子は、光
増幅器または雑音抑制器のような装置の動作を改善するためのスペクトル選択性
フィルタまたは帯域消去フィルタとして最善に機能する。
[0044] Bragg gratings made in accordance with the present invention are particularly useful for communication systems. For example, Bragg gratings can be used to insert or drop specific channels, or to separate channels individually within the demultiplexing capacity. Other applications include sensors, dispersion compensators, or laser-pumped ballasts. Long-period gratings made in accordance with the present invention perform best as spectrally selective or bandstop filters to improve the operation of devices such as optical amplifiers or noise suppressors.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 2本の完全に重なり合うビームの間の干渉パターンへの露光により形成された
光回折格子に沿う位置の関数としての光誘起屈折率変化のグラフである
FIG. 1 is a graph of light-induced refractive index change as a function of position along a light grating formed by exposure to an interference pattern between two perfectly overlapping beams.

【図2】 波長の関数としての反射率による図1の回折格子の予想スペクトル感度のグラ
フである
FIG. 2 is a graph of the expected spectral sensitivity of the diffraction grating of FIG. 1 according to reflectivity as a function of wavelength.

【図3】 導波路の光軸に沿って空間的にずらされた位置において2本のビームを干渉さ
せるために構成された干渉計の図である
FIG. 3 is an illustration of an interferometer configured to cause two beams to interfere at spatially offset locations along the optical axis of the waveguide.

【図4】 2本の空間的にずらされたビームへの露光によりつくられる例示的な屈折率変
調のグラフである
FIG. 4 is a graph of an exemplary index modulation created by exposure to two spatially offset beams.

【図5】 図4の屈折率変調にともなうスペクトル感度のグラフであるFIG. 5 is a graph of the spectral sensitivity according to the refractive index modulation of FIG. 4;

【図6】 照射される導波路からオフセットされた位相マスクで2本の空間的にずらされ
たビームをつくるための光学装置の図である
FIG. 6 is an illustration of an optical device for creating two spatially offset beams with a phase mask offset from the illuminated waveguide.

【図7】 ビーム間のさらなる干渉効果のない第2露光の追加によりつくられた例示的な
屈折率変調のグラフである
FIG. 7 is a graph of an exemplary index modulation created by the addition of a second exposure without further interference effects between the beams.

【図8】 図7の屈折率変調にともなうスペクトル感度のグラフであるFIG. 8 is a graph of the spectral sensitivity accompanying the refractive index modulation of FIG. 7;

【符号の説明】 20 干渉計 22 レーザ源 24 レーザビーム 26,60,62 円筒レンズ 28 線焦点 30,34 空間フィルタ 32 コリメータ 36 ビームスプリッタ 42,44,52,54,56 ミラー 50 光導波路 38,40 干渉ビーム 64 光軸 72,74 強度ピークDESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Interferometer 22 Laser source 24 Laser beam 26, 60, 62 Cylindrical lens 28 Line focus 30, 34 Spatial filter 32 Collimator 36 Beam splitter 42, 44, 52, 54, 56 Mirror 50 Optical waveguide 38, 40 Interference beam 64 Optical axis 72,74 Intensity peak

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),AL,AM,A T,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA ,CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES, FI,GB,GE,GH,GM,HR,HU,ID,I L,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC ,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG, MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,R O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ ,TM,TR,TT,UA,UG,US,UZ,VN, YU,ZW (72)発明者 モデイヴィス,ロバート エイ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14870 ペインテッド ポスト テイラー スト リート 14 (72)発明者 ロブソン,クリストファー ディー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14901 エルミラ エルサレム ヒル ロード 98 Fターム(参考) 2H047 LA02 LA03 PA30 TA12 2H049 AA34 AA59 AA62 AA65 2H050 AC82 AC84 AD00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE ), AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GE, GH, GM , HR, HU, ID, IL, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, V N, YU, ZW (72) Inventor Modavis, Robert A. United States of America 14870 Painted Post Taylor Street 14 (72) Inventor Robson, Christopher Dee United States of America New York 14901 Elmira Jerusalem Hill Road 98 F Term (Reference) 2H047 LA02 LA03 PA30 TA12 2H049 AA34 AA59 AA62 AA65 2H050 AC82 AC84 AD00

Claims (60)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光媒体に形成された光フィルタにおいて、前記フィルタが、
光軸に沿う調整された相異なる位置に互いにずらされて配置された軸をそれぞれ
が有する複数本の化学線の干渉ビームの強度パターンに対応する一組の屈折率変
調を前記光軸に沿って有することを特徴とするフィルタ。
1. An optical filter formed on an optical medium, wherein the filter comprises:
A set of refractive index modulations along the optical axis corresponding to the intensity pattern of the interference beams of the plurality of actinic rays each having axes offset from one another adjusted at different locations along the optical axis. A filter comprising:
【請求項2】 前記屈折率変調が、前記光軸に沿って、前記光軸の同じ部分
に沿う前記強度パターンの平均より大きく変化する平均フリンジコントラストを
有する前記複数本の干渉ビーム間の干渉パターンの相対強度の大きさに対応する
ことを特徴とする請求項1記載のフィルタ。
2. The interference pattern between the plurality of interference beams, wherein the refractive index modulation has an average fringe contrast along the optical axis that varies more than the average of the intensity patterns along the same portion of the optical axis. The filter according to claim 1, wherein the magnitude of the relative intensity corresponds to the magnitude of the relative intensity.
【請求項3】 前記複数本の干渉ビームが、前記複数本の干渉ビーム間の重
なり合い範囲全体にわたり前記干渉パターンの前記平均が実質的に一定のままに
なるような間隔をおいて前記光軸に沿って互いにずらされていることを特徴とす
る請求項2記載のフィルタ。
3. The optical axis wherein the plurality of interference beams are spaced apart such that the average of the interference pattern remains substantially constant over the entire overlapping range between the plurality of interference beams. 3. The filter according to claim 2, wherein the filters are displaced from each other.
【請求項4】 前記複数本の干渉ビームの前記それぞれの軸が、前記複数本
のビームの半値幅の少なくとも1/2の間隔をおいた位置で前記光軸と交差する
ことを特徴とする請求項1記載のフィルタ。
4. The optical system according to claim 1, wherein the respective axes of the plurality of interference beams intersect the optical axis at positions spaced at least 1/2 of a half-value width of the plurality of beams. Item 7. The filter according to Item 1.
【請求項5】 前記複数本の干渉ビームの前記それぞれの軸が、前記複数本
のビームの半値幅の約0.88倍の間隔をおいた位置で前記光軸と交差すること
を特徴とする請求項4記載のフィルタ。
5. The optical system according to claim 1, wherein the respective axes of the plurality of interference beams intersect the optical axis at positions spaced apart by about 0.88 times the half width of the plurality of beams. The filter according to claim 4.
【請求項6】 前記複数本の干渉ビームがsinc型強度プロファイルを
有することを特徴とする請求項5記載のフィルタ。
6. The filter according to claim 5, wherein the plurality of interference beams have a sinc 2 type intensity profile.
【請求項7】 前記複数本の干渉ビームの前記それぞれの軸が前記光媒体の
前記光軸と交差する前に互いに交差することを特徴とする請求項1記載のフィル
タ。
7. The filter according to claim 1, wherein said respective axes of said plurality of interference beams cross each other before crossing said optical axis of said optical medium.
【請求項8】 前記複数本の干渉ビームのそれぞれの前記軸が前記光媒体の
前記光軸と交差した後に互いに交差することを特徴とする請求項1記載のフィル
タ。
8. The filter according to claim 1, wherein the axes of the plurality of interference beams intersect each other after intersecting with the optical axis of the optical medium.
【請求項9】 光導波路媒体に光フィルタを作成するためのシステムにおい
て: 化学線源から放射されるビームの空間コヒーレンスを拡げる空間フィルタ;及
び 前記空間的にコヒーレントなビームを、前記光導波路媒体に屈折率変調をつく
るために前記ビームの前記拡げられた空間コヒーレンス内で前記媒体を照射する
2本の干渉ビームに変換する位相マスク; を含み: 前記2本の干渉ビームのそれぞれのピーク強度が前記光導波路媒体に沿って離
され、前記光導波路に沿う前記2本の干渉ビーム間の重なり合い範囲内で前記2
本の干渉ビームの合成強度が一様化される間隔をおいて、前記位相マスクが前記
光導波路媒体から離されて配置される; ことを特徴とするシステム。
9. A system for making an optical filter in an optical waveguide medium, comprising: a spatial filter that expands the spatial coherence of a beam emitted from an actinic radiation source; and the spatially coherent beam is applied to the optical waveguide medium. A phase mask that converts the two interfering beams into two interfering beams that illuminate the medium within the expanded spatial coherence of the beam to create a refractive index modulation. The distance between the two interference beams along the optical waveguide, spaced apart along the optical waveguide medium, within the overlap range between the two interference beams.
A system wherein the phase mask is spaced apart from the optical waveguide medium at intervals such that the combined intensity of the interference beams is equalized.
【請求項10】 前記2本のビームのそれぞれの前記ピーク強度が前記光導
波路媒体に沿って前記2本のビームの半値幅の少なくとも1/2の間隔をおいて
離されることを特徴とする請求項9記載のシステム。
10. The method of claim 1, wherein the peak intensities of each of the two beams are spaced along the optical waveguide medium at least one half of a half-width of the two beams. Item 10. The system according to Item 9.
【請求項11】 前記空間フィルタが前記空間的にコヒーレントなビームに
sinc型強度プロファイルを与えることを特徴とする請求項9記載のシステ
ム。
11. The system of claim 9, wherein said spatial filter provides a sinc 2 type intensity profile to said spatially coherent beam.
【請求項12】 前記2本の干渉ビームのそれぞれの軸が、前記2本の干渉
ビームの半値幅の約0.88倍の間隔をおいて離された位置で前記光導波路媒体
の光軸と交差することを特徴とする請求項11記載のシステム。
12. The optical axis of the optical waveguide medium at a position where each axis of the two interference beams is separated from each other by a distance of about 0.88 times a half width of the two interference beams. The system of claim 11, wherein the system intersects.
【請求項13】 前記光導波路媒体に沿う前記ピーク強度間隔を制御するた
めに前記位相マスクと前記光導波路媒体との前記間隔を変える調節機構をさらに
含むことを特徴とする請求項9記載のシステム。
13. The system of claim 9, further comprising an adjustment mechanism for changing said spacing between said phase mask and said optical waveguide medium to control said peak intensity spacing along said optical waveguide medium. .
【請求項14】 重なり合う前記2本の干渉ビームのそれぞれの前記ピーク
強度を前記光導波路媒体に沿って異なる間隔をおいて離し、前記2本の干渉ビー
ム間の重なり合い範囲内で前記光導波路媒体における平均屈折率の変化をより小
さくする、第2の距離だけ前記位相マスクが前記光導波路から離されて配置され
ることを特徴とする請求項13記載のシステム。
14. The optical waveguide medium according to claim 1, wherein the peak intensities of each of the two overlapping interference beams are spaced apart at different intervals along the optical waveguide medium, and within a range of overlap between the two interference beams. 14. The system of claim 13, wherein the phase mask is spaced apart from the optical waveguide by a second distance to reduce a change in average refractive index.
【請求項15】 前記位相マスクと前記光導波路媒体との間の前記第2の距
離において重なり合う前記2本の干渉ビームにともなうフリンジ効果を回避する
ための手段をさらに含むことを特徴とする請求項14記載のシステム。
15. The apparatus of claim 15, further comprising means for avoiding fringe effects associated with said two interference beams overlapping at said second distance between said phase mask and said optical waveguide medium. 15. The system of claim 14.
【請求項16】 フリンジ効果を回避するための前記手段が、前記光導波路
を前記重なり合う2本の干渉ビームに対して相対的に細かく振動させることを特
徴とする請求項15記載のシステム。
16. The system of claim 15, wherein said means for avoiding fringe effects causes said optical waveguide to vibrate relatively finely with respect to said two overlapping interference beams.
【請求項17】 フリンジ効果を回避するための前記手段が、前記位相マス
クを前記空間的にコヒーレントなビームに対して相対的に細かく振動させること
を特徴とする請求項15記載のシステム。
17. The system of claim 15, wherein said means for avoiding fringe effects causes said phase mask to vibrate relatively finely with respect to said spatially coherent beam.
【請求項18】 フリンジ効果を回避するための前記手段が、前記2本の干
渉ビームの空間コヒーレンスを弱めることを特徴とする請求項15記載のシステ
ム。
18. The system according to claim 15, wherein said means for avoiding fringe effects reduces the spatial coherence of said two interference beams.
【請求項19】 前記位相マスクが一定のピッチを有することを特徴とする
請求項9記載のシステム。
19. The system of claim 9, wherein said phase mask has a constant pitch.
【請求項20】 光フィルタの形成方法において、前記方法が: 化学線への露光により変えることができる屈折率を有する光導波路媒体を準備
するステップ; 角度をとって配置された2本の前記化学線のビームの向きを前記光導波路媒体
を照射するために定めるステップ;及び 前記光導波路媒体に沿って平均強度の変化がより小さい干渉パターンを形成す
るために前記角度をとって配置された2本のビームの空間コヒーレンス範囲内で
前記2本のビームの交差点からある距離をおいて前記光導波路媒体の位置を定め
るステップ; を含むことを特徴とする方法。
20. A method of forming an optical filter, the method comprising: providing an optical waveguide medium having an index of refraction that can be changed by exposure to actinic radiation; two said chemicals arranged at an angle. Orienting the beam of a line to illuminate the optical waveguide medium; and two of the angles disposed along the optical waveguide medium to form an interference pattern having a smaller change in average intensity. Positioning the optical waveguide medium at a distance from the intersection of the two beams within the spatial coherence range of the beams.
【請求項21】 位置を定める前記ステップが、前記角度をとって配置され
た2本のビームのそれぞれのピーク強度を前記2本のビームの半値幅の1/2の
間隔をおいて前記光導波路に沿って離すステップを含むことを特徴とする請求項
20記載の方法。
21. The step of locating the optical waveguide comprises: setting a peak intensity of each of the two beams arranged at the angle at an interval of / of a half width of the two beams. 21. The method of claim 20, including the step of separating along.
【請求項22】 前記化学線の共用ビームを前記角度をとって配置された2
本のビームに分割するステップを含むことを特徴とする請求項20記載の方法。
22. A common beam of the actinic radiation is arranged at two angles.
21. The method of claim 20, comprising splitting into beams of a book.
【請求項23】 前記化学線の共用ビームを空間的にフィルタリングするス
テップを含むことを特徴とする請求項22記載の方法。
23. The method according to claim 22, including the step of spatially filtering the common beam of actinic radiation.
【請求項24】 前記共用ビームにsinc型強度プロファイルを与える
ステップを含むことを特徴とする請求項23記載の方法。
24. The method of claim 23, comprising providing a sinc type 2 intensity profile to the shared beam.
【請求項25】 前記共用ビームを分割する前記ステップがビームスプリッ
タにより行われることを特徴とする請求項22記載の方法。
25. The method of claim 22, wherein the step of splitting the shared beam is performed by a beam splitter.
【請求項26】 前記共用ビームを分割する前記ステップが位相マスクによ
り行われることを特徴とする請求項22記載の方法。
26. The method of claim 22, wherein the step of splitting the shared beam is performed by a phase mask.
【請求項27】 干渉パターンの空間的拡がりの範囲内で前記光導波路媒体
に与えられる前記平均強度の変化をさらに小さくするために前記角度をとって配
置された2本のビームの交差点から異なる距離に前記光導波路媒体の位置を定め
るステップをさらに含むことを特徴とする請求項20記載の方法。
27. Different distances from the intersection of the two angled beams to further reduce the change in the average intensity imparted to the optical waveguide medium within the spatial extent of the interference pattern. 21. The method of claim 20, further comprising the step of: locating the optical waveguide medium.
【請求項28】 光導波路媒体に光フィルタを作成する方法において、前記
方法が; それぞれのピーク強度が前記光導波路媒体に沿う第1の調整された相対位置に
配置される第1の組の重なり合う複数本の化学線ビームで前記光導波路媒体を照
射するステップ; 前記第1の調整された相対位置の前記第1の組の重なり合う複数本のビームに
より前記光導波路媒体上に形成された干渉パターンに対応する屈折率変調を前記
光導波路媒体につくるステップ; それぞれのピーク強度が前記光導波路媒体に沿う第2の調整された相対位置に
配置される第2の組の重なり合う複数本の化学線ビームで前記光導波路媒体を照
射するステップ;及び 前記照射された光導波路媒体の平均屈折率が前記光導波路媒体に形成された前
記屈折率変調の範囲全体でより小さな変化を示すように、前記照射された光導波
路媒体の前記平均屈折率を前記第2の調整された相対位置の前記第2の組の重な
り合う複数本のビームで調節するステップ; を含むことを特徴とする方法。
28. A method of making an optical filter in an optical waveguide medium, the method comprising: a first set of overlapping respective peak intensities located at a first adjusted relative position along the optical waveguide medium. Irradiating the optical waveguide medium with a plurality of actinic beams; forming an interference pattern formed on the optical waveguide medium by the first set of overlapping beams at the first adjusted relative position; Creating a corresponding refractive index modulation in the optical waveguide medium; a second set of overlapping actinic beams with respective peak intensities located at a second adjusted relative position along the optical waveguide medium. Irradiating the optical waveguide medium; and wherein the average refractive index of the illuminated optical waveguide medium is greater over the entire range of the refractive index modulation formed on the optical waveguide medium. Adjusting the average refractive index of the illuminated optical waveguide medium with the second set of overlapping beams at the second adjusted relative position to show small changes. Features method.
【請求項29】 調節する前記ステップが前記屈折率変調範囲全体で前記平
均屈折率を実質的に一定にするステップを含むことを特徴とする請求項28記載
の方法。
29. The method of claim 28, wherein said adjusting comprises making the average refractive index substantially constant throughout the refractive index modulation range.
【請求項30】 第2の組の重なり合う複数本のビームで前記光導波路媒体
を照射する前記ステップが前記複数本の重なり合うビームのそれぞれのピーク強
度を前記光導波路媒体に沿って前記複数本のビームの半値幅の少なくとも1/2
の間隔をおいて離すステップを含むことを特徴とする請求項28記載の方法。
30. The step of irradiating the optical waveguide medium with a second set of overlapping beams comprises: adjusting a peak intensity of each of the plurality of overlapping beams along the optical waveguide medium. At least 1/2 of the half width of
29. The method of claim 28, comprising the step of:
【請求項31】 前記第1の組の重なり合う複数本のビームに分割される共
用ビームを空間的にフィルタリングするステップを含むことを特徴とする請求項
28記載の方法。
31. The method of claim 28, further comprising the step of spatially filtering the shared beam split into the first set of overlapping beams.
【請求項32】 前記第2の組の重なり合う複数本のビームによる前記光導
波路媒体に沿う前記屈折率変調の変更を阻止するステップをさらに含むことを特
徴とする請求項28記載の方法。
32. The method of claim 28, further comprising preventing the second set of overlapping beams from altering the refractive index modulation along the optical waveguide medium.
【請求項33】 感光性導波路媒体を有することを特徴とする請求項28記
載の方法でつくられた光フィルタ。
33. An optical filter made by the method of claim 28, comprising a photosensitive waveguide medium.
【請求項34】 光フィルタの作成方法において、前記方法が: 化学線への露光により変えることができる屈折率を有する光導波路媒体を提供
するステップ; 前記光導波路に対して第1の位置に配置された位相マスクを通して第1の化学
線ビームを導くステップ; 前記第1のビームを前記光導波路媒体の光軸に沿って位相変調を生じさせる第
1の組の重なり合う複数本のビームに回折するステップ; 前記光導波路に対して前記第1の位置から第2の位置に前記位相マスクを相対
的に移動させるステップ; 前記第2の位置に配置された前記位相マスクを通して第2の化学線ビームを導
くステップ;及び 前記第2のビームを前記光導波路媒体の前記光軸に沿う平均屈折率を変える第
2の組の重なり合う複数本のビームに回折するステップ; を含むことを特徴とする方法。
34. A method of making an optical filter, the method comprising: providing an optical waveguide medium having a refractive index that can be changed by exposure to actinic radiation; disposed at a first location relative to the optical waveguide. Directing a first actinic radiation beam through a defined phase mask; diffracting the first beam into a first set of overlapping beams that produces phase modulation along an optical axis of the optical waveguide medium. Moving the phase mask relative to the optical waveguide from the first position to a second position; directing a second actinic radiation beam through the phase mask disposed at the second position. And diffracting the second beam into a second set of overlapping beams that changes the average refractive index along the optical axis of the optical waveguide medium. Wherein the Mukoto.
【請求項35】 移動させる前記ステップが前記位相マスクを前記光導波路
の前記光軸に実質的に垂直に移動させるステップを含むことを特徴とする請求項
34記載の方法。
35. The method of claim 34, wherein the step of moving comprises moving the phase mask substantially perpendicular to the optical axis of the optical waveguide.
【請求項36】 前記第1及び第2の組の重なり合う複数本のビームがいず
れも前記光導波路の共軸平面に配置されることを特徴とする請求項35記載の方
法。
36. The method of claim 35, wherein the first and second sets of overlapping beams are all located on a coaxial plane of the optical waveguide.
【請求項37】 前記第2の位置で前記位相マスクが前記光導波路から少な
くとも1mm離されることを特徴とする請求項35記載の方法。
37. The method of claim 35, wherein at the second position the phase mask is separated from the optical waveguide by at least 1 mm.
【請求項38】 前記位相マスクが一定のピッチを有することを特徴とする
請求項34記載の方法。
38. The method of claim 34, wherein said phase mask has a constant pitch.
【請求項39】 前記第2の組の重なり合う複数本のビームのそれぞれのピ
ーク強度が前記光導波路媒体に沿って前記複数本のビームの半値幅の少なくとも
1/2の間隔をおいて離されることを特徴とする請求項34記載の方法。
39. The peak intensity of each of the second set of overlapping beams is spaced along the optical waveguide medium by at least a half of the half-width of the plurality of beams. 35. The method of claim 34, wherein:
【請求項40】 前記第2のビームを回折する前記ステップが、前記第1の
組の重なり合う複数本のビーム間の重なり合い範囲内で前記光導波路媒体の前記
光軸に沿って前記平均屈折率を実質的に一定にするステップを含むことを特徴と
する請求項34記載の方法。
40. The step of diffracting the second beam comprises: adjusting the average refractive index along the optical axis of the optical waveguide medium within an overlap area between the first set of overlapping beams. 35. The method of claim 34, comprising the step of substantially constant.
【請求項41】 空間コヒーレンスを強めるために前記第1の化学線ビーム
を空間的にフィルタリングするステップをさらに含むことを特徴とする請求項3
4記載の方法。
41. The method of claim 3, further comprising the step of spatially filtering the first actinic radiation beam to enhance spatial coherence.
4. The method according to 4.
【請求項42】 前記第2の組の重なり合う複数本のビームによる前記光軸
に沿う前記屈折率変調の変更を阻止するステップをさらに含むことを特徴とする
請求項34記載の方法。
42. The method of claim 34, further comprising preventing the second set of overlapping beams from altering the refractive index modulation along the optical axis.
【請求項43】 感光性導波路媒体を有することを特徴とする請求項34記
載の方法でつくられた光フィルタ。
43. The optical filter made by the method of claim 34, comprising a photosensitive waveguide medium.
【請求項44】 前記光フィルタがブラッグ回折格子であることを特徴とす
る請求項43記載の光フィルタ。
44. The optical filter according to claim 43, wherein said optical filter is a Bragg diffraction grating.
【請求項45】 前記光フィルタが長周期回折格子であることを特徴とする
請求項43記載の光フィルタ。
45. The optical filter according to claim 43, wherein said optical filter is a long-period diffraction grating.
【請求項46】 導波路媒体の光軸に沿う屈折率変調により形成された光フ
ィルタのアポダイゼーションを行う方法において、前記方法が: 化学線ビームをそれぞれの伝搬方向に伸びる軸を有する複数本の重なり合うビ
ームに分割するステップ; 前記複数本の重なり合うビームで前記導波路媒体を照射するステップ; 前記複数本の重なり合うビームの前記それぞれの軸を前記導波路媒体の前記光
軸に沿って分離するステップ;及び 平均屈折率を前記光軸に沿う前記屈折率変調の大きさを実質的に変えずに前記
光軸に沿って調節できるように、前記複数本の重なり合うビーム間の干渉効果の
結果生じる前記光軸に沿う前記屈折率変調の変更を阻止するステップ; を含むことを特徴とする方法。
46. A method for performing apodization of an optical filter formed by refractive index modulation along an optical axis of a waveguide medium, the method comprising: a method comprising: overlapping a plurality of actinic beams with axes extending in respective propagation directions. Illuminating the waveguide medium with the plurality of overlapping beams; separating the respective axes of the plurality of overlapping beams along the optical axis of the waveguide medium; The optical axis resulting from an interference effect between the plurality of overlapping beams such that an average refractive index can be adjusted along the optical axis without substantially changing the magnitude of the refractive index modulation along the optical axis; Blocking the alteration of the refractive index modulation along.
【請求項47】 分離する前記ステップが前記複数本の重なり合うビームの
半値幅のすくなくとも1/2の間隔をおいて前記導波路媒体の前記光軸に沿って
前記複数本の重なり合うビームの前記それぞれの軸を分離するステップを含むこ
とを特徴とする請求項46記載の方法。
47. The step of separating the plurality of overlapping beams along the optical axis of the waveguide medium at least one half of the half-width of the overlapping beams along the optical axis of the waveguide medium. The method of claim 46, comprising the step of separating the axes.
【請求項48】 阻止する前記ステップが前記複数本の重なり合うビームに
対して前記導波路媒体を相対的に細かく振動させることを特徴とする請求項46
記載の方法。
48. The method of claim 46, wherein the step of blocking causes the waveguide medium to vibrate relatively finely with respect to the plurality of overlapping beams.
The described method.
【請求項49】 分割する前記ステップが前記ビームを分割するために位相
マスクを用いるステップを含むことを特徴とする請求項46記載の方法。
49. The method of claim 46, wherein the step of splitting comprises using a phase mask to split the beam.
【請求項50】 阻止する前記ステップが前記位相マスクを細かく振動させ
ることを特徴とする請求項49記載の方法。
50. The method of claim 49, wherein the step of blocking finely vibrates the phase mask.
【請求項51】 阻止する前記ステップが前記複数本の重なり合うビームの
空間コヒーレンスを弱めるステップを含むことを特徴とする請求項46記載の方
法。
51. The method of claim 46, wherein said step of blocking comprises reducing spatial coherence of said plurality of overlapping beams.
【請求項52】 感光性導波路媒体を有することを特徴とする請求項46記
載の方法にしたがってアポダイゼーションが行われた光フィルタ。
52. An optical filter apodized according to the method of claim 46, comprising a photosensitive waveguide medium.
【請求項53】 前記光フィルタがブラッグ回折格子であることを特徴とす
る請求項52記載の光フィルタ。
53. The optical filter according to claim 52, wherein said optical filter is a Bragg diffraction grating.
【請求項54】 前記光フィルタが長周期回折格子であることを特徴とする
請求項52記載の光フィルタ。
54. The optical filter according to claim 52, wherein said optical filter is a long-period diffraction grating.
【請求項55】 導波路媒体の光軸に沿う屈折率変調により形成された光フ
ィルタのアポダイゼーションを行う方法において、前記方法が: 前記導波路媒体を照射する複数本の重なり合うビームに化学線ビームを分割す
る位相マスクを通して前記化学線ビームを導くステップ; 前記複数本の重なり合うビームのそれぞれのピーク強度を前記光軸に沿って離
すだけの距離をおいて前記位相マスクを前記導波路媒体から離して配置するステ
ップ;及び 平均屈折率を前記光軸に沿う前記屈折率変調の大きさを実質的に変えずに前記
光軸に沿って調節できるように、前記複数本の重なり合うビーム間の干渉効果の
結果生じる前記光軸に沿う前記屈折率変調の変更を阻止するステップ; を含むことを特徴とする方法。
55. A method for apodizing an optical filter formed by refractive index modulation along an optical axis of a waveguide medium, the method comprising: applying an actinic beam to a plurality of overlapping beams illuminating the waveguide medium. Directing the actinic radiation beam through a splitting phase mask; disposing the phase mask away from the waveguide medium at a distance sufficient to separate the peak intensities of each of the plurality of overlapping beams along the optical axis. And the result of the interference effect between the plurality of overlapping beams such that the average refractive index can be adjusted along the optical axis without substantially changing the magnitude of the refractive index modulation along the optical axis. Preventing the alteration of the refractive index modulation along the optical axis from occurring.
【請求項56】 離して配置する前記ステップが前記複数本の重なり合うビ
ームの半値幅の少なくとも1/2の間隔をおいて前記光軸に沿って前記複数本の
重なり合うビームの前記それぞれのピーク強度が離されるステップを含むことを
特徴とする請求項55記載の方法。
56. The step of arranging the plurality of overlapping beams along the optical axis at an interval of at least の of a half-value width of the plurality of overlapping beams, The method of claim 55, comprising the step of separating.
【請求項57】 阻止する前記ステップが前記位相マスクを細かく振動させ
ることを特徴とする請求項55記載の方法。
57. The method of claim 55, wherein the step of blocking finely vibrates the phase mask.
【請求項58】 阻止する前記ステップが前記複数本の重なり合うビームに
対して前記導波路媒体を相対的に細かく振動させることを特徴とする請求項55
記載の方法。
58. The method of claim 55, wherein the step of blocking causes the waveguide medium to vibrate relatively finely with respect to the plurality of overlapping beams.
The described method.
【請求項59】 阻止する前記ステップが前記複数本の重なり合うビームの
空間コヒーレンスを弱めるステップを含むことを特徴とする請求項55記載の方
法。
59. The method of claim 55, wherein said step of blocking comprises reducing spatial coherence of said plurality of overlapping beams.
【請求項60】 感光性導波路媒体を有することを特徴とする請求項55記
載の方法にしたがってアポダイゼーションが行われた光フィルタ。
60. An optical filter apodized according to the method of claim 55, comprising a photosensitive waveguide medium.
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