JP2003029063A - Optical fiber grating - Google Patents

Optical fiber grating

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JP2003029063A
JP2003029063A JP2001219677A JP2001219677A JP2003029063A JP 2003029063 A JP2003029063 A JP 2003029063A JP 2001219677 A JP2001219677 A JP 2001219677A JP 2001219677 A JP2001219677 A JP 2001219677A JP 2003029063 A JP2003029063 A JP 2003029063A
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optical fiber
grating
core
clad
fiber grating
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JP2001219677A
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Japanese (ja)
Inventor
Michihiro Nakai
道弘 中居
Kazuya Okamoto
和也 岡本
Yutaka Ishii
裕 石井
Kenji Nishide
研二 西出
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Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical fiber grating characterized by that the center wavelength of loss does not vary against a manufacture error in grating cycle and signal light has no loss even outside a desired wavelength band during wide-band wavelength-multiplex communication, etc. SOLUTION: An optical fiber having a core 1 with a diameter of 2 to 6 μm and having >=1% relative refractive index difference of the core 1 from a clad 3 has grating parts formed in grating cycles of <=100 μm. Further, an optical fiber having an inner clad 2 with a diameter of 5 to 30 μm formed from the outer circumference of the core 1 to the inner circumference of the clad 3 and having >=1.5% relative refractive index difference of the inner clad 2 from the clad 3 has grating parts.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信システムに
有用な光ファイバグレーティング、これを用いた光フィ
ルタおよび光ファイバ型波長可変フィルタに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber grating useful in an optical communication system, an optical filter using the same, and an optical fiber type wavelength tunable filter.

【０００２】[0002]

【従来の技術】光通信システムでは、光ファイバにグレ
ーティング部を形成した光ファイバグレーティングが多
用されている。一般にグレーティング部にはコアを入射
方向と同方向（正の方向）に伝搬する基本モードとクラ
ッドを正の方向に伝搬するモードとを結合させるタイプ
や、コアを正の方向に伝搬する基本モードとコアを負の
方向に伝搬するモードとを結合させるタイプなどがあ
る。一般に前者を放射型、後者を反射型とよぶ。そし
て、所望の波長帯の光を結合させて減衰させることによ
り、例えば光フィルタとして用いることができる。な
お、一般に、コアあるいはクラッドを正の方向に伝搬す
るモードを透過モード（透過光）、これとは逆の負の方
向に伝搬するモードを反射モード（反射光）という。2. Description of the Related Art In an optical communication system, an optical fiber grating in which a grating portion is formed in an optical fiber is often used. Generally, in the grating part, there are a type in which a fundamental mode propagating in the same direction as the incident direction (positive direction) and a mode propagating in the cladding in the positive direction are combined, and a fundamental mode propagating in the core in the positive direction. There is a type that couples the core with a mode propagating in the negative direction. The former is generally called the radiation type and the latter is called the reflection type. Then, it can be used as, for example, an optical filter by coupling and attenuating light in a desired wavelength band. In general, a mode propagating in the core or the clad in the positive direction is called a transmission mode (transmitted light), and a mode propagating in the opposite negative direction is called a reflection mode (reflected light).

【０００３】このようなモード間の結合を可能としてい
るのは、グレーティング部のコアに形成した摂動であ
る。光ファイバにおいて、この摂動を生み出すのは屈折
率変化である。また、マイクロベンドを用いる場合もあ
る。例えば、放射型であれば数百μｍ、反射型であれば
１μｍ以下の周期的な屈折変化によってモード間の結合
を可能としている。これが、放射型が長周期型と呼ば
れ、反射型が短周期型と呼ばれる所以である。なお、こ
のような屈折率やマイクロベンドの周期的な変化の周期
をグレーティングピッチという。It is the perturbation formed in the core of the grating that enables such coupling between modes. In optical fibers, it is the refractive index change that creates this perturbation. In addition, a microbend may be used. For example, mode coupling can be achieved by periodic refraction changes of several hundred μm for the radiation type and 1 μm or less for the reflection type. This is why the radiation type is called the long period type and the reflection type is called the short period type. The period of such periodic changes in the refractive index and microbend is called the grating pitch.

【０００４】このとき重要なのは、結合させる２つのモ
ードがそれぞれ持っている伝播定数の差である。この差
が大きいときにはグレーティングピッチは小さくなり、
差が小さいときはグレーティングピッチは大きくなる。
反射モードに結合させるグレーティング部が短周期とな
るのはコアを伝搬する透過モードと反射モードとの伝播
定数差が大きいためである。At this time, what is important is the difference between the propagation constants of the two coupled modes. When this difference is large, the grating pitch becomes smaller,
When the difference is small, the grating pitch becomes large.
The reason why the grating portion coupled to the reflection mode has a short period is that the propagation constant difference between the transmission mode and the reflection mode propagating in the core is large.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来は、減
衰させる光の波長帯域が狭い「狭帯域フィルタ」には短
周期型の光ファイバグレーティングが用いられてきた。
しかし、短周期型は反射型であるため、発生した反射光
が好ましくない影響を及ぼす場合がある。そこで、反射
光の影響を受けるデバイスの手前にアイソレータを設置
して、この反射光を阻止する必要がある。そのため、光
通信システムを構築する部品点数が多くなり、システム
コストを低くすることができず、また、過剰損失（挿入
損失と透過損失）が増加するという問題があった。By the way, conventionally, a short period type optical fiber grating has been used for a "narrow band filter" having a narrow wavelength band of light to be attenuated.
However, since the short period type is a reflection type, the generated reflected light may adversely affect. Therefore, it is necessary to install an isolator in front of the device affected by the reflected light to block the reflected light. Therefore, there are problems that the number of parts for constructing the optical communication system increases, the system cost cannot be reduced, and excess loss (insertion loss and transmission loss) increases.

【０００６】一方、放射型は減衰帯域が比較的広く、反
射光が存在せず、無反射である。そこで、アンプやレー
ザの近くで利得等化用やノッチフィルタなどとして利用
されている。しかし、放射型は一般にグレーティング長
（グレーティング部の長さ）が長いという問題があっ
た。特に放射型で狭帯域フィルタを作製しようとする
と、短周期型の２００倍程度の長さ、例えば２ｍ程度と
なり実質的には作製不可能であった。また、透過阻止ピ
ークが多数存在するため、透過帯域での透過損失が大き
くなるという問題があった。On the other hand, the radiation type has a relatively wide attenuation band, no reflected light exists, and is non-reflection. Therefore, it is used as a gain equalizer or a notch filter near an amplifier or a laser. However, the radiation type has a problem that the grating length (grating portion length) is generally long. In particular, when an emission type narrow band filter is to be produced, the length is about 200 times that of the short period type filter, for example, about 2 m, which is practically impossible. Further, since there are many transmission blocking peaks, there is a problem that the transmission loss in the transmission band becomes large.

【０００７】また、減衰帯域を変更することができる波
長可変フィルタは、要求される種々の特性に対応するこ
とができ、有利である。波長可変フィルタを実現するた
めには以下のような特性が要求される。 （１）減衰帯域の中心波長をアクティブに制御できるこ
と。 （２）減衰帯域を自由に設定することができること。 （３）減衰帯域の制御に対し、応答速度が早いこと。 （４）制御性が高いこと。 例えば従来の反射型においては、グレーティング部にか
かる張力を変化させるか、グレーティング部（光ファイ
バ）自体の温度を変化させることによって、反射光の中
心波長をアクティブに変化させることにより、波長可変
フィルタを構成することができる。しかしながら、前者
においては、グレーティング部（光ファイバ）の機械的
な信頼性および中心波長の制御性において問題があり、
後者においては、応答速度および制御性に問題があっ
た。すなわち、従来の反射型では前記（１）、および前
記（３）に問題があった。また、従来の放射型において
は、前記（２）の特性を満足することができなかった。The wavelength tunable filter whose attenuation band can be changed is advantageous because it can meet various required characteristics. The following characteristics are required to realize a wavelength tunable filter. (1) The central wavelength of the attenuation band can be actively controlled. (2) The attenuation band can be set freely. (3) The response speed is fast with respect to the control of the attenuation band. (4) High controllability. For example, in the conventional reflection type, the wavelength tunable filter is changed by actively changing the central wavelength of the reflected light by changing the tension applied to the grating part or by changing the temperature of the grating part (optical fiber) itself. Can be configured. However, in the former, there are problems in the mechanical reliability of the grating part (optical fiber) and the controllability of the center wavelength,
In the latter, there were problems in response speed and controllability. That is, the conventional reflection type has problems in (1) and (3). Further, the conventional radiation type could not satisfy the characteristic (2).

【０００８】ところで、前記ノッチフィルタとは、波長
多重システム中において、不要な波長帯の光を信号光か
ら除去するものである。具体的には、光ファイバアンプ
にて発生する放出光を除去したり、多重された各光信号
の波長間の消光比を向上させるために用いられる。ノッ
チフィルタには用途などに応じて放射型、反射型のいず
れもが用いられているが、この場合には以下のような問
題があった。すなわち、ノッチフィルタには望ましくは
以下のような特性が要求されている。 （１）減衰帯域が比較的広帯域であり、その帯域幅の調
整が容易であること。 （２）透過阻止率が十分に大きいこと。具体的には１０
ｄＢ以上であると好ましい。 （３）減衰帯域の透過阻止ピークの立ち上がりが急峻で
あること。 （４）反射光が存在しないこと。By the way, the notch filter is for removing unnecessary wavelength band light from the signal light in the wavelength multiplexing system. Specifically, it is used to remove the emitted light generated by the optical fiber amplifier and to improve the extinction ratio between the wavelengths of the multiplexed optical signals. Both the radiation type and the reflection type are used for the notch filter depending on the application, but in this case, there were the following problems. That is, the notch filter is desirably required to have the following characteristics. (1) The attenuation band is relatively wide and the bandwidth can be easily adjusted. (2) The transmission blocking rate is sufficiently large. Specifically 10
It is preferably at least dB. (3) The rise of the transmission blocking peak in the attenuation band is steep. (4) There is no reflected light.

【０００９】これら（１）〜（４）のうち、放射型は
（４）の条件は満足しているが、（３）の条件は満足し
ていない。また、（１）、（２）の条件についても不十
分である場合が多い。一方、反射型は（２）、（３）の
条件は比確的容易に満足することができるが、（１）、
（４）の条件を満足することができない。Of these (1) to (4), the radiation type satisfies the condition (4), but does not satisfy the condition (3). In addition, the conditions (1) and (2) are often insufficient. On the other hand, the reflective type can satisfy the conditions (2) and (3) with relative accuracy and easily, but (1),
The condition of (4) cannot be satisfied.

【００１０】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、反射光が存在しない光フィルタを構成できる光ファ
イバグレーティングであって、従来の放射型、反射型で
は得られなかった特性を備えたものを提供することを課
題とする。具体的にはアイソレータなどが必要なく、少
ないデバイスで光通信システムを構築することができる
無反射狭帯域の光フィルタを構成できる光ファイバグレ
ーティングを提供することを課題とする。また、無反射
狭帯域の光フィルタを構成できる光ファイバグレーティ
ングであって、グレーティング長が短いものを提供する
ことを課題とする。また、挿入損失や透過損失が小さい
無反射狭帯域の光フィルタを構成できる光ファイバグレ
ーティングを提供することを課題とする。また、グレー
ティングピッチの製造誤差の影響で、損失の中心波長が
大きな変動を受けることのない光ファイバグレーティン
グを提供することを課題とする。また、所望の波長帯域
以外で発生する損失ピークの数を減少させ、広帯域波長
多重通信等において、信号光が所望の波長帯域以外で損
失を受けることを防止することができる光ファイバグレ
ーティングを提供することを課題とする。さらに、光通
信システムを低コストに構築できる無反射狭帯域の光フ
ィルタ、およびこれを構成する光ファイバグレーティン
グを提供することを課題とする。また、波長可変フィル
タに用いるのに好ましい特性を備えた光ファイバグレー
ティングを提供することを課題とする。具体的には、減
衰帯域の中心波長をアクティブに制御でき、減衰帯域を
自由に設定することができ、減衰帯域の制御に対し、応
答速度が早いものを提供することを課題とする。また、
ノッチフィルタとして、好ましい特性を備えた光フィル
タが得られる光ファイバグレーティングを提供すること
を課題とする。具体的には、減衰帯域が比較的広帯域で
あり、帯域幅の調整が容易であり、透過阻止率が十分に
大きく、減衰帯域の透過阻止ピークの立ち上がりが急峻
なものを提供することを課題とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and is an optical fiber grating capable of forming an optical filter in which reflected light does not exist, which has characteristics that cannot be obtained by the conventional radiation type and reflection type. The challenge is to provide. Specifically, it is an object of the present invention to provide an optical fiber grating that does not require an isolator or the like and that can configure an optical filter having a non-reflection narrow band, which can construct an optical communication system with a small number of devices. Another object of the present invention is to provide an optical fiber grating capable of forming a non-reflection narrow band optical filter and having a short grating length. Another object of the present invention is to provide an optical fiber grating capable of forming a non-reflection narrow band optical filter having a small insertion loss or transmission loss. It is another object of the present invention to provide an optical fiber grating in which the central wavelength of loss is not greatly changed due to the manufacturing error of the grating pitch. Further, the present invention provides an optical fiber grating capable of reducing the number of loss peaks occurring in a wavelength band other than the desired wavelength band and preventing the signal light from being lost in the wavelength band other than the desired wavelength band in broadband wavelength division multiplexing communication. This is an issue. Another object of the present invention is to provide an antireflection narrow band optical filter that can construct an optical communication system at low cost, and an optical fiber grating that constitutes the optical filter. Another object of the present invention is to provide an optical fiber grating having preferable characteristics for use in a wavelength tunable filter. Specifically, it is an object of the present invention to provide a device that can actively control the central wavelength of the attenuation band, can freely set the attenuation band, and has a fast response speed with respect to the control of the attenuation band. Also,
An object of the present invention is to provide an optical fiber grating that can obtain an optical filter having preferable characteristics as a notch filter. Specifically, it is an object of the present invention to provide an attenuation band that is relatively wide, the bandwidth can be easily adjusted, the transmission rejection rate is sufficiently large, and the rise of the transmission prevention peak in the attenuation band is steep. To do.

【００１１】[0011]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては以下のような光ファイバグレーテ
ィングとこれを用いた光フィルタを提案する。第１の発
明の光ファイバグレーティングは、光ファイバのコア
に、その長さ方向にそって２０〜８０μｍのグレーティ
ングピッチで摂動を形成した放射型のグレーティング部
を備えていることを特徴とする。第２の発明の光ファイ
バグレーティングは、第１の発明の光ファイバグレーテ
ィングにおいて、コアを正の方向に伝搬する基本モード
を、当該基本モードよりも１０次以上高次の正の方向の
モードに結合させるものであることを特徴とする。第３
の発明の光ファイバグレーティングは、第１または第２
の発明の光ファイバグレーティングにおいて、グレーテ
ィング長が３０ｍｍ以下であることを特徴とする。第４
の発明の光ファイバグレーティングは、第１〜３のいず
れかひとつの発明の光ファイバグレーティングにおい
て、グレーティングピッチがチャープトピッチであるこ
とを特徴とする。第５の発明の光ファイバグレーティン
グは、コア直径が２μｍ〜６μｍであり、クラッドに対
するコアの比屈折率差が１％以上である光ファイバに、
１００μｍ以下のグレーティングピッチでグレーティン
グ部を形成して、コアの正の方向に伝搬する基本モード
を１０次以下のクラッドモードへ結合するようにしたこ
とを特徴とする。第６の発明の光ファイバグレーティン
グは、第５の発明の光ファイバグレーティングにおい
て、コアの外周かつクラッドの内周にインナークラッド
を設け、このインナークラッドの直径が５μｍ〜３０μ
ｍであり、クラッドに対するインナークラッドの比屈折
率差が１．５％以上であることを特徴とする。第７の発
明は、光ファイバの長さ方向に所定のグレーティングピ
ッチでレーザ光を照射して、第１〜６のいずれかひとつ
の発明の光ファイバグレーティングを製造する方法であ
って、光源から発振されるレーザ光をレンズと空間フィ
ルタを介して光ファイバ上に集光させることを特徴とす
る。第８の発明は、第１〜６のいずれかひとつの発明の
光ファイバグレーティングを用いたことを特徴する光フ
ィルタである。第９の発明は、第８の発明の光フィルタ
において、透過阻止率が５ｄＢ以上であることを特徴と
する。第１０の発明は、第９の発明の光フィルタにおい
て、透過阻止率が１０ｄＢ以上であることを特徴とす
る。第１１の発明は、第１０の発明の光フィルタを用い
たことを特徴とするノッチフィルタである。第１２の発
明は、第１〜６のいずれかひとつの光ファイバグレーテ
ィングのグレーティング部の外周上に温度変化によって
屈折率が変化する透明なプラスチックからなる被覆層が
設けられ、該被覆層を加熱するヒータが設けられている
ことを特徴とする光ファイバ型波長可変フィルタであ
る。第１３の発明は、第１２の発明の光ファイバ型波長
可変フィルタにおいて、透過阻止率が５ｄＢ以上である
ことを特徴とする。第１４の発明は、第１３の発明の光
ファイバ型波長可変フィルタにおいて、透過阻止率が１
０ｄＢ以上であることを特徴とする。In order to solve the above problems, the present invention proposes the following optical fiber grating and an optical filter using the same. The optical fiber grating of the first invention is characterized in that the core of the optical fiber is provided with a radiation type grating portion in which a perturbation is formed at a grating pitch of 20 to 80 μm along the length direction thereof. An optical fiber grating of a second invention is the optical fiber grating of the first invention, in which a fundamental mode propagating in the core in a positive direction is coupled to a positive direction mode of 10th order or higher than the fundamental mode. It is characterized in that Third
The optical fiber grating of the invention of
In the optical fiber grating of the invention, the grating length is 30 mm or less. Fourth
The optical fiber grating of the present invention is characterized in that, in the optical fiber grating of any one of the first to third inventions, the grating pitch is a chirp pitch. The optical fiber grating of the fifth invention is an optical fiber having a core diameter of 2 μm to 6 μm and a relative refractive index difference of the core with respect to the cladding of 1% or more,
It is characterized in that a grating portion is formed with a grating pitch of 100 μm or less so that a fundamental mode propagating in the positive direction of the core is coupled to a clad mode of 10th order or less. An optical fiber grating of a sixth invention is the optical fiber grating of the fifth invention, wherein an inner clad is provided on the outer circumference of the core and the inner circumference of the clad, and the inner clad has a diameter of 5 μm to 30 μm.
m, and the relative refractive index difference of the inner cladding with respect to the cladding is 1.5% or more. A seventh invention is a method for producing an optical fiber grating according to any one of the first to sixth inventions by irradiating a laser beam with a predetermined grating pitch in a length direction of the optical fiber, and oscillating from a light source. The laser light is focused on an optical fiber through a lens and a spatial filter. An eighth invention is an optical filter using the optical fiber grating according to any one of the first to sixth inventions. A ninth invention is characterized in that, in the optical filter of the eighth invention, the transmission blocking rate is 5 dB or more. A tenth invention is characterized in that, in the optical filter of the ninth invention, the transmission blocking rate is 10 dB or more. An eleventh invention is a notch filter characterized by using the optical filter of the tenth invention. A twelfth invention is that a coating layer made of transparent plastic whose refractive index changes according to temperature change is provided on the outer periphery of the grating portion of any one of the first to sixth optical fiber gratings, and the coating layer is heated. The optical fiber type wavelength tunable filter is characterized in that a heater is provided. A thirteenth invention is characterized in that, in the optical fiber type wavelength tunable filter of the twelfth invention, the transmission blocking rate is 5 dB or more. A fourteenth invention is the optical fiber type wavelength tunable filter according to the thirteenth invention, wherein the transmission blocking rate is 1 or less.
It is characterized by being 0 dB or more.

【００１２】[0012]

【発明の実施の形態】以下第１、第２、第３、第４の実
施形態例に分けて、本発明について説明する。 ［第１の実施形態例］第１の実施形態例は無反射狭帯域
型の例である。本発明者らは、放射型の光ファイバグレ
ーティングにおいて、従来よりも極端にグレーティング
ピッチを小さくすることによって、狭帯域型の光フィル
タを構成できる光ファイバグレーティングが得られるこ
とを見出し、本発明を完成させた。グレーティングピッ
チを小さくすることは、結合に使用するモード間の伝播
定数差を大きくすることになる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below with reference to first, second, third and fourth embodiments. [First Embodiment] The first embodiment is an example of a non-reflection narrow band type. The inventors of the present invention found that an optical fiber grating capable of forming a narrow-band optical filter can be obtained by making the grating pitch of the emission optical fiber grating extremely smaller than the conventional one, and completed the present invention. Let Reducing the grating pitch increases the propagation constant difference between the modes used for coupling.

【００１３】コアを伝搬する基本モードとの伝搬定数の
差が大きいのはクラッドを伝搬する高次の透過モードで
ある。しかし、高次の透過モードは一般に基本モードと
の結合効率が悪いため、無差別に透過モードと結合させ
ても十分な透過阻止率が確保できない場合がある。The high-order transmission mode propagating in the clad has a large difference in propagation constant from the fundamental mode propagating in the core. However, since the higher-order transmission mode generally has a poor coupling efficiency with the fundamental mode, it may not be possible to ensure a sufficient transmission blocking rate even if the transmission modes are indiscriminately coupled with the transmission mode.

【００１４】そこで、本発明者らがＬＰモードで簡易に
計算を行った結果、例えば一般的な１．３μｍ用シング
ルモード光ファイバであれば、基本モードとＬＰ（０，
２２）程度の高次の透過モードとを結合させることによ
って、グレーティングピッチ６０μｍ、グレーティング
長２５ｍｍのグレーティング部を形成した光ファイバグ
レーティングを光フィルタとして用いたときに、図１に
示した透過光のスペクトルのように、帯域幅が約１．０
ｎｍ、透過阻止率１０ｄＢ以上の透過阻止ピークが得ら
れることがわかった。この例においては１３２０ｎｍ付
近と１４６０ｎｍ付近のふたつの透過阻止ピークがある
が、１３２０ｎｍ付近のピークにおいては透過阻止率が
２０ｄＢ以上、１４６０ｎｍ付近のピークにおいては透
過阻止率が１５ｄＢ程度である。また、従来と異なり、
狭帯域型のピークが得られるため、透過阻止帯域以外の
過剰損失が非常に小さい。Therefore, as a result of simple calculation by the present inventors in the LP mode, for example, in the case of a general 1.3 μm single mode optical fiber, the fundamental mode and LP (0,
22) When the optical fiber grating formed with a grating part having a grating pitch of 60 μm and a grating length of 25 mm is used as an optical filter by coupling with a higher-order transmission mode, the spectrum of the transmitted light shown in FIG. , The bandwidth is about 1.0
It was found that a transmission blocking peak having a wavelength of 10 nm and a transmission blocking rate of 10 dB or more was obtained. In this example, there are two transmission blocking peaks near 1320 nm and 1460 nm, but the transmission blocking rate is 20 dB or more at the peak near 1320 nm, and the transmission blocking rate is about 15 dB at the peak near 1460 nm. Also, unlike the past,
Since a narrow band type peak is obtained, the excess loss other than the transmission stop band is very small.

【００１５】なお、この例に用いた１．３μｍ用シング
ルモード光ファイバは、中心に設けられたコアと、その
外周上に設けられ、このコアよりも低い屈折率を備えた
クラッドとからなり、コアがゲルマニウム添加石英ガラ
ス、クラッドが純粋石英ガラスから形成されたものであ
る。また、コアの屈折率は１．４４８、クラッドの屈折
率は１．４４４、コア径は９μｍ、クラッド外径は約１
２５μｍである。The 1.3 μm single mode optical fiber used in this example is composed of a core provided at the center and a clad provided on the outer periphery of the core and having a refractive index lower than that of the core. The core is made of germanium-doped quartz glass and the clad is made of pure quartz glass. The core refractive index is 1.448, the clad refractive index is 1.444, the core diameter is 9 μm, and the clad outer diameter is about 1.
It is 25 μm.

【００１６】本発明の検討においては、モードをＬＰ
（０，１）、ＬＰ（０，２）、ＬＰ（０，３）…ＬＰ
（０，ｎ−１）、ＬＰ（０，ｎ）（ｎは整数）として簡
易に計算した。実際の光ファイバのモードは例えばＬＰ
（０，１）、ＬＰ（１，１）、ＬＰ（２，１）…のよう
に必ずしもＬＰ（０，ｎ）で表されるモードのみからな
るわけではないが、このようにＬＰ（０，ｎ）で表され
るモードを限定しても実際の光ファイバグレーティング
への適用においては問題はなく、また、簡易に計算する
ことができるので、設計条件の決定などに有利である。In the examination of the present invention, the mode is set to LP.
(0,1), LP (0,2), LP (0,3) ... LP
(0, n-1) and LP (0, n) (n is an integer) were simply calculated. The actual optical fiber mode is, for example, LP
Like (0,1), LP (1,1), LP (2,1) ..., it does not necessarily consist of only the mode represented by LP (0, n). Even if the mode represented by n) is limited, there is no problem in actual application to the optical fiber grating, and the calculation can be performed easily, which is advantageous for determining design conditions.

【００１７】実際には、グレーティングピッチを２０〜
８０μｍ、好ましくは４０〜６０μｍにすることによ
り、無反射狭帯域の光フィルタを構成可能な光ファイバ
グレーティングを製造することができる。用いる光ファ
イバは、例えば一般的な１．３μｍ用シングルモード光
ファイバ、分散シフト光ファイバなどを例示することが
できる。また、グレーティングピッチを２０〜８０μｍ
とすることにより、基本モードをこの基本モードよりも
１０次以上、実質的には１０〜３０次程度高次の透過モ
ードと結合させることができ、この光ファイバグレーテ
ィングを用いて無反射狭帯域の光フィルタを提供するこ
とができる。このときの１０次以上の高次モードとは、
上述の計算とは異なり、実際に光ファイバを伝搬するモ
ードを基準にしている。例えばＬＰ（０，１）、ＬＰ
（１，１）、ＬＰ（２，１）…というモードを備えた光
ファイバにおいて、ＬＰ（０，１）を基準にしてＬＰ
（１，１）を１次、ＬＰ（２，１）を２次と数えた場合
である。このように十分に高次の透過モードに結合させ
ることにより、この光ファイバグレーティングを用いて
無反射狭帯域の光フィルタを構成することができる。In practice, the grating pitch is 20 to
By setting the thickness to 80 μm, preferably 40 to 60 μm, it is possible to manufacture an optical fiber grating capable of forming a non-reflection narrow band optical filter. The optical fiber used may be, for example, a general 1.3 μm single-mode optical fiber, a dispersion-shifted optical fiber, or the like. Moreover, the grating pitch is 20 to 80 μm.
By this, the fundamental mode can be coupled to a transmission mode of 10th order or higher, substantially 10th to 30th order higher than the fundamental mode, and using this optical fiber grating, a non-reflection narrow band An optical filter can be provided. At this time, the tenth or higher order higher mode is
Unlike the above calculation, the mode actually propagated through the optical fiber is used as a reference. For example, LP (0,1), LP
In an optical fiber having modes of (1,1), LP (2,1) ..., LP (0,1) is used as a reference for LP.
This is a case where (1,1) is counted as the primary and LP (2,1) is counted as the secondary. By coupling to a sufficiently high-order transmission mode in this way, a non-reflection narrow band optical filter can be constructed using this optical fiber grating.

【００１８】本発明の光ファイバグレーティングを光フ
ィルタに用いた場合、光ファイバグレーティングのグレ
ーティング長が３０ｍｍ以下、好ましくは２５ｍｍ以下
（実質的には５ｍｍ以上）であっても、帯域幅２ｎｍ以
下、好ましくは１ｎｍ以下であり、かつ透過阻止率が５
ｄＢ以上、好ましくは１０ｄＢ以上の透過阻止ピークが
得られる。帯域幅の下限値は特に限定しないが実質的に
は０．１ｎｍである。また、透過阻止率の上限値も特に
限定しないが、実質的には４０ｄＢである。When the optical fiber grating of the present invention is used for an optical filter, the bandwidth is 2 nm or less, preferably, even if the grating length of the optical fiber grating is 30 mm or less, preferably 25 mm or less (substantially 5 mm or more). Is less than 1 nm and the transmission blocking rate is 5
A transmission blocking peak of not less than dB, preferably not less than 10 dB is obtained. Although the lower limit of the bandwidth is not particularly limited, it is substantially 0.1 nm. Although the upper limit of the transmission blocking rate is not particularly limited, it is substantially 40 dB.

【００１９】また、従来、光ファイバグレーティングの
製造にはフォトリフラクティブ効果を利用した位相マス
ク法、金属マスク法などが用いられている。フォトリフ
ラクティブ効果とは所定の波長の光を照射すると屈折率
が変化する現象のことで、光ファイバグレーティングに
おいては、例えばゲルマニム添加石英ガラスからなる光
ファイバのコアに２４０ｎｍ付近の紫外光を照射すると
屈折率が増加する現象を利用する。光源にはエキシマレ
ーザなどが用いられる。位相マスク法はグレーティング
ピッチが１μｍ以下の反射型を製造する際によく使用さ
れているが、本発明のように反射型よりもグレーティン
グピッチが長い場合には、適当な位相マスクが市販され
ておらず、また、同じ位相マスクを使用してグレーティ
ング部を製造しても特性がばらつくという問題がある。
金属マスク法についても同様である。したがって、グレ
ーティングピッチなどを臨機応変に変更し、グレーティ
ング特性の微調整を行うことができる製造方法を用いる
ことが好ましい。Further, conventionally, a phase mask method utilizing a photorefractive effect, a metal mask method and the like have been used for manufacturing an optical fiber grating. The photorefractive effect is a phenomenon in which the refractive index changes when light of a predetermined wavelength is irradiated, and in an optical fiber grating, for example, when the core of an optical fiber made of germanium-doped quartz glass is irradiated with ultraviolet light near 240 nm, it is refracted. Take advantage of the phenomenon of increasing rates. An excimer laser or the like is used as the light source. The phase mask method is often used when manufacturing a reflective type having a grating pitch of 1 μm or less, but when the grating pitch is longer than that of the reflective type as in the present invention, an appropriate phase mask is commercially available. In addition, there is a problem that the characteristics vary even if the grating portion is manufactured using the same phase mask.
The same applies to the metal mask method. Therefore, it is preferable to use a manufacturing method in which the grating pitch and the like can be flexibly changed to finely adjust the grating characteristics.

【００２０】そこで、本発明の光ファイバグレーティン
グは、図２（ａ）〜図２（ｃ）に示したように空間フィ
ルタを用いて光源から発生したレーザ光を光ファイバ上
に集光させた後、レーザ光の照射を中止し、ついでグレ
ーティングピッチにしたがってこの集光位置を光ファイ
バの長さ方向にそって移動させて再びレーザ光を照射す
る操作を繰り返してグレーティング部を製造すると好ま
しい。従来、レーザ光の集光を４０μｍ以下に絞り込む
ことは困難だとされていたが、空間フィルタを用いるこ
とによって集光を４０μｍ程度以下にすることができ
る。なお、本願発明の光ファイバグレーティングのグレ
ーティングピッチに対応するためには、集光は４０μｍ
以下にすることが望ましい。Therefore, in the optical fiber grating of the present invention, after the laser light generated from the light source is condensed on the optical fiber by using the spatial filter as shown in FIGS. 2 (a) to 2 (c). It is preferable to manufacture the grating section by repeating the operation of stopping the irradiation of the laser beam and then moving the condensing position along the length direction of the optical fiber according to the grating pitch and irradiating the laser beam again. Conventionally, it has been considered difficult to narrow the laser light focusing to 40 μm or less, but it is possible to reduce the laser focusing to about 40 μm or less by using a spatial filter. In addition, in order to correspond to the grating pitch of the optical fiber grating of the present invention, the focusing is 40 μm.
The following is desirable.

【００２１】図２（ａ）は光ファイバグレーティングの
製造方法の一例を示したもので、図中符号１は光ファイ
バである。そして、３枚の凸レンズ２〜４と、空間フィ
ルタ５とから光学系が構成されている。凸レンズ２〜４
は、順次、光源から光ファイバ１への光の進路を横切る
ように平行に配置されている。なお凸レンズ２は凸面が
光源側に配置され、凸レンズ３と凸レンズ４の凸面は光
ファイバ１側に配置されている。凸レンズ２と凸レンズ
３との中心には図２（ｂ）に示したように、幅０．３ｍ
ｍのスリット５ａを形成するための空間フィルタ５が配
置されている。空間フィルタ５はこの図に示したように
２枚の長方形状の板を同一平面状に配置してスリット５
ａを形成するものであってもよいし、一枚の板にスリッ
ト５ａが予め形成されたものであってもよい。空間フィ
ルタ５は通常ステンレスなどの金属やセラミックスなど
から形成されている。FIG. 2 (a) shows an example of a method for manufacturing an optical fiber grating, in which reference numeral 1 is an optical fiber. An optical system is composed of the three convex lenses 2 to 4 and the spatial filter 5. Convex lens 2-4
Are sequentially arranged in parallel so as to cross the path of light from the light source to the optical fiber 1. The convex surface of the convex lens 2 is arranged on the light source side, and the convex surfaces of the convex lens 3 and the convex lens 4 are arranged on the optical fiber 1 side. At the center between the convex lens 2 and the convex lens 3, as shown in FIG.
A spatial filter 5 for forming a slit 5a of m is arranged. As shown in this figure, the spatial filter 5 includes two rectangular plates arranged in the same plane to form the slit 5
a may be formed, or the slit 5a may be formed in advance on one plate. The spatial filter 5 is usually made of metal such as stainless steel or ceramics.

【００２２】この例において、凸レンズ２、３の集光距
離ｆは２０００ｍｍ、凸レンズ４の集光距離ｆは１００
ｍｍである。また、スリット５ａの幅は０．３ｍｍであ
る。また、凸レンズ２と空間フィルタ５との距離は２０
００ｍｍ、空間フィルタ５と凸レンズ３との距離は２０
００ｍｍである。そして、エキシマレーザなどの光源か
らレーザ光を発振すると、このレーザ光は凸レンズ２を
経てスリット５ａにて０．３ｍｍの幅の光となり、さら
に凸レンズ３、凸レンズ４を経て絞り込まれて光ファイ
バ１上に集光する。また、図２（ｃ）に示したように２
枚の凸レンズ２、４を用いて空間フィルタを形成するこ
ともできる。この例において、凸レンズ２、４の集光距
離ｆは、それぞれ２０００ｍｍと１００ｍｍであり、凸
レンズ２と空間フィルタ５との距離は２０００ｍｍ、空
間フィルタ５と凸レンズ４との距離は３０００ｍｍであ
る。スリット５ａの幅や各凸レンズ２〜４の集光距離
ｆ、各構成の配置距離などは特に限定するものではな
く、必要に応じて適宜変更可能である。なお、スリット
５ａの幅は通常は１００〜８００μｍ程度とすると好ま
しい。In this example, the converging distance f of the convex lenses 2 and 3 is 2000 mm, and the converging distance f of the convex lens 4 is 100.
mm. The width of the slit 5a is 0.3 mm. The distance between the convex lens 2 and the spatial filter 5 is 20
00 mm, the distance between the spatial filter 5 and the convex lens 3 is 20
It is 00 mm. When laser light is oscillated from a light source such as an excimer laser, the laser light passes through the convex lens 2 and becomes a light with a width of 0.3 mm at the slit 5a. Focus on. In addition, as shown in FIG.
It is also possible to form the spatial filter using the convex lenses 2 and 4. In this example, the focusing distances f of the convex lenses 2 and 4 are 2000 mm and 100 mm, respectively, the distance between the convex lens 2 and the spatial filter 5 is 2000 mm, and the distance between the spatial filter 5 and the convex lens 4 is 3000 mm. The width of the slit 5a, the focusing distance f of each of the convex lenses 2 to 4, the arrangement distance of each component, and the like are not particularly limited, and can be appropriately changed as necessary. The width of the slit 5a is usually preferably about 100 to 800 μm.

【００２３】本発明の光ファイバグレーティングを光フ
ィルタ（無反射狭帯域の光フィルタ）として用いる場合
は、例えば光ファイバグレーティングを一般的に知られ
ているステンレス、セラミックスなどからなる保護用の
筐体内に収めて、これを光通信システムに挿入して使用
する。また、以下のような光ファイバ型波長可変フィル
タを構成することもできる。図３は本発明の光ファイバ
グレーティングを用いた光ファイバ型波長可変フィルタ
の構成の一例を示した一部側断面図である。図中符号１
１は光ファイバであり、この光ファイバ１１はその途中
に所定のグレーティングピッチで屈折率の変化が形成さ
れたグレーティング部１２を備えている。グレーティン
グ部１２は円管状のヒータ１３内の中心に収められてお
り、ヒータ１３の内壁とグレーティング部１２の外面と
の間には温度によって屈折率が変化する透明なプラスチ
ックからなる被覆層１４が設けられている。したがっ
て、ヒータ１３を操作して被覆層１４の温度を変化させ
ると、その屈折率が変化し、グレーティング部１２の特
性を変化させることができる。When the optical fiber grating of the present invention is used as an optical filter (non-reflection narrow band optical filter), for example, the optical fiber grating is provided in a commonly known protective casing made of stainless steel, ceramics or the like. It is stored and inserted into an optical communication system for use. Further, the following optical fiber type wavelength tunable filter can be configured. FIG. 3 is a partial side sectional view showing an example of the configuration of an optical fiber type wavelength tunable filter using the optical fiber grating of the present invention. Reference numeral 1 in the figure
Reference numeral 1 is an optical fiber, and this optical fiber 11 is provided with a grating portion 12 in the middle of which a change in the refractive index is formed at a predetermined grating pitch. The grating portion 12 is housed in the center of a circular tubular heater 13, and a coating layer 14 made of transparent plastic whose refractive index changes with temperature is provided between the inner wall of the heater 13 and the outer surface of the grating portion 12. Has been. Therefore, when the heater 13 is operated to change the temperature of the coating layer 14, its refractive index changes, and the characteristics of the grating portion 12 can be changed.

【００２４】この例において、光ファイバグレーティン
グは上述の例で示したものと同様のものであり、光ファ
イバ１１の外径は約１２５μｍである。また、ヒータ１
３はセラミック製のもので、内径は２５０μｍ、外径は
２ｍｍである。また、被覆層１４を構成しているプラス
チックの屈折率は光ファイバのクラッドよりも低い方が
好ましく、例えば２０〜２００℃の温度範囲で屈折率が
１．３０〜１．４０の範囲で変化するものなどが好まし
い。例えばアクリル系のプラスチックなどを例示するこ
とができる。図４は、この光ファイバ型波長可変フィル
タにおいて、ヒータ１３によって被覆層１４の温度を変
化させたときのスペクトルの変化を示したものである。
ｎ＝１．３５は被覆層１４の屈折率が１．３５のときの
透過阻止ピーク、ｎ＝１．４０とは被覆層１４の屈折率
が１．４０のときの透過阻止ピークである。被覆層１４
の屈折率の変化により、透過阻止ピークの波長が変化す
ることが確認できる。In this example, the optical fiber grating is the same as that shown in the above example, and the outer diameter of the optical fiber 11 is about 125 μm. Also, the heater 1
Reference numeral 3 is made of ceramic and has an inner diameter of 250 μm and an outer diameter of 2 mm. Further, the refractive index of the plastic constituting the coating layer 14 is preferably lower than that of the cladding of the optical fiber, and for example, the refractive index changes in the range of 1.30 to 1.40 in the temperature range of 20 to 200 ° C. The thing etc. are preferable. For example, acrylic plastic can be exemplified. FIG. 4 shows changes in the spectrum when the temperature of the coating layer 14 is changed by the heater 13 in this optical fiber type wavelength tunable filter.
n = 1.35 is a transmission block peak when the refractive index of the coating layer 14 is 1.35, and n = 1.40 is a transmission block peak when the refractive index of the coating layer 14 is 1.40. Coating layer 14
It can be confirmed that the wavelength of the transmission blocking peak changes due to the change in the refractive index of.

【００２５】この場合は従来の反射型を用いた光ファイ
バ型波長可変フィルタのように張力を用いないため、光
ファイバ１１やグレーティング部１２の機械的な強度に
係る問題がない。また、光ファイバ１１自体ではなく、
その周囲の被覆層１４の温度を変化させるものであり、
ヒータ１３と被覆層１４とを密着あるいは近接して配置
することができるため、従来の反射型を用い、光ファイ
バ自体の温度変化によって波長を変化させるものよりも
応答速度を早くすることができる。In this case, since tension is not used unlike the conventional optical fiber type wavelength tunable filter using the reflection type, there is no problem concerning the mechanical strength of the optical fiber 11 and the grating portion 12. Also, not the optical fiber 11 itself,
The temperature of the coating layer 14 around it is changed,
Since the heater 13 and the coating layer 14 can be arranged in close contact with or close to each other, the response speed can be made faster than that of the conventional reflection type in which the wavelength is changed by the temperature change of the optical fiber itself.

【００２６】［第２の実施形態例］第２の実施形態例
は、ノッチフィルタに適した光ファイバグレーティング
である。第２の実施形態例の光ファイバグレーティング
が第１の実施形態例と異なるところは、グレーティング
ピッチがチャープトピッチである点である。チャープト
ピッチとはグレーティング部の長さ方向において、グレ
ーティングピッチが変化していることをいう。例えばグ
レーティング部の長さ方向において、光の入射側から徐
々にグレーティングピッチが拡大または縮小しているも
のや、入射側からグレーティング部の中心に向かって徐
々にグレーティングピッチが拡大し、さらに出射側に向
かって徐々にグレーティングピッチが減少しているもの
などを例示することができる。光ファイバグレーティン
グにおいてチャープトピッチを適用すると、透過阻止帯
域が広帯域化することが知られている。第２の実施形態
例においては、第１の実施形態例の光ファイバグレーテ
ィングにおいて、グレーティングピッチをチャープトピ
ッチとすることによって、例えば図１に示したような立
ち上がりが急峻な狭帯域型の透過阻止ピークの帯域幅を
広帯域化した透過阻止ピークを得ることができる。例え
ばグレーティングピッチを５１μｍ〜５３μｍの範囲で
徐々に変化させることによって、このような特性を得る
ことができる。チャープトピッチとする際のグレーティ
ングピッチの数値範囲、変化の割合などは要求される特
性によって適宜変更可能である。[Second Embodiment] The second embodiment is an optical fiber grating suitable for a notch filter. The optical fiber grating of the second embodiment differs from the first embodiment in that the grating pitch is a chirp pitch. The chirp pitch means that the grating pitch changes in the length direction of the grating portion. For example, in the length direction of the grating part, the grating pitch gradually expands or contracts from the light incident side, or the grating pitch gradually expands from the incident side toward the center of the grating part, and further to the emitting side. Examples thereof include those in which the grating pitch gradually decreases toward the front. It is known that when a chirp pitch is applied to an optical fiber grating, the transmission stop band is widened. In the second embodiment, in the optical fiber grating according to the first embodiment, the chirp pitch is set as the grating pitch, so that, for example, a narrow band type transmission block having a steep rise as shown in FIG. It is possible to obtain a transmission blocking peak in which the bandwidth of the peak is widened. For example, such characteristics can be obtained by gradually changing the grating pitch in the range of 51 μm to 53 μm. The numerical range of the grating pitch in the case of the chirp pitch, the rate of change, etc. can be appropriately changed according to the required characteristics.

【００２７】そして、この光ファイバグレーティングに
おいては、以下のようなノッチフィルタに適した特性を
実現することができる。すなわち、放射型であるため、
反射光が存在しない。また、グレーティングピッチの数
値範囲、変化の割合などを変更することによって、帯域
幅を容易に調整することができる。また、上述のように
本発明の光ファイバグレーティングの透過阻止率は十分
に大きく、ノッチフィルタに適した１０ｄＢ以上の透過
阻止率を実現することもできる。さらに、立ち上がりが
急峻な透過阻止ピークを得ることができる。また、この
光ファイバグレーティングを用いて、第１の実施形態例
と同様に光フィルタ、および光ファイバ型波長可変フィ
ルタを構成することができる。In this optical fiber grating, the following characteristics suitable for a notch filter can be realized. That is, since it is a radiation type,
There is no reflected light. In addition, the bandwidth can be easily adjusted by changing the numerical range of the grating pitch, the rate of change, and the like. Further, as described above, the transmission blocking rate of the optical fiber grating of the present invention is sufficiently large, and a transmission blocking rate of 10 dB or more suitable for a notch filter can be realized. Further, it is possible to obtain a transmission blocking peak having a sharp rise. Further, by using this optical fiber grating, an optical filter and an optical fiber type wavelength tunable filter can be constructed similarly to the first embodiment.

【００２８】［第３の実施形態例］第３の実施形態例
は、コアの正の方向に伝搬する基本モードを１０次以下
のクラッドモードへ結合するようにしたことを特徴とす
る光ファイバグレーティングである。この光ファイバグ
レーティングは、コア直径が２μｍ〜６μｍであり、ク
ラッドに対するコアの比屈折率差が１％以上である光フ
ァイバに、１００μｍ以下のグレーティングピッチでグ
レーティング部を形成したものである。第１の実施形態
例においては、グレーティングピッチを小さくして、基
本モードと１０次以上高次モードとを結合させている。
これは、グレーティングピッチが小さくなると、基本モ
ードと結合するクラッドモードの次数が大きくなるため
である。グレーティングピッチを小さくすると、基本モ
ードすなわち通常の信号光が持つ伝搬定数（実効屈折
率）と、これに結合させる高次のクラッドモードの伝搬
定数（実効屈折率）との差である伝搬定数差を大きくす
る必要がある。この伝搬定数のうち、基本モードの伝搬
定数は普遍であるため、伝搬定数差を大きくするために
は、高次モードの伝搬定数が小さくなることが必要であ
った。伝播定数差deltaβとグレーティングピッチΔと
の間には、deltaβ＝２π／Δの関係があり、伝搬定数
は、基本モードが最大で、モードの次数が上がるに従っ
て減少する。[Third Embodiment] An optical fiber grating according to the third embodiment is characterized in that the fundamental mode propagating in the positive direction of the core is coupled to a cladding mode of 10th order or less. Is. In this optical fiber grating, a core diameter is 2 μm to 6 μm, and a grating portion is formed at a grating pitch of 100 μm or less in an optical fiber having a relative refractive index difference of 1% or more with respect to a clad. In the first embodiment, the grating pitch is made small and the fundamental mode and the tenth or higher order modes are coupled.
This is because as the grating pitch becomes smaller, the order of the cladding mode coupled with the fundamental mode becomes larger. When the grating pitch is reduced, the difference in propagation constant, which is the difference between the propagation constant (effective refractive index) of the fundamental mode, that is, the normal signal light, and the propagation constant (effective refractive index) of the higher-order clad mode to be coupled to it, Need to be bigger. Of these propagation constants, the propagation constant of the fundamental mode is universal, so it was necessary to reduce the propagation constant of the higher-order modes in order to increase the difference in the propagation constants. There is a relationship of delta β = 2π / Δ between the propagation constant difference delta β and the grating pitch Δ, and the propagation constant is maximum in the fundamental mode and decreases as the order of the mode increases.

【００２９】図５に、一般的に用いられている伝送用シ
ングルモード光ファイバのグレーティングピッチと損失
の中心波長との関係を示している。図５中の各線は基本
モードと結合するクラッドモードを示しており、上方か
ら順に、１次、２次……のモードであり、下方であるほ
ど高次のモードであることを表す。図５中の○印は、波
長1500ｎｍ帯が損失の中心波長となるために必要な、各
クラッドモード毎のグレーティングピッチを示してい
る。図５において、各クラッドモードを示す線の傾きが
小さいことからわかるように、損失の中心波長はグレー
ティングピッチの変動に敏感であり、一般の伝送用光フ
ァイバにおいては、高次モードで結合させようとする
と、光ファイバグレーティング作製時のグレーティング
ピッチの製造誤差の影響で、損失の中心波長が大きな変
動を受けてしまう。このようなグレーティングピッチの
製造誤差は、狭帯域フィルタを作製する際の歩留まりに
も影響し、グレーティングピッチが１％以下でばらつい
たときにも、帯域幅が所望の値よりも大きくなり、フィ
ルタ製造時の帯域幅の制御性を悪化させることとなる。FIG. 5 shows the relationship between the grating pitch and the loss central wavelength of a commonly used transmission single-mode optical fiber. Each line in FIG. 5 shows a cladding mode that is coupled to the fundamental mode. The modes are first-order, second-order, etc. in order from the upper side, and the lower order indicates the higher-order mode. The circles in FIG. 5 indicate the grating pitch for each cladding mode, which is necessary for the wavelength 1500 nm band to be the center wavelength of the loss. In FIG. 5, as can be seen from the small slope of the line indicating each cladding mode, the center wavelength of the loss is sensitive to the fluctuation of the grating pitch. Then, the center wavelength of the loss is greatly changed due to the manufacturing error of the grating pitch when manufacturing the optical fiber grating. The manufacturing error of such a grating pitch also affects the yield when manufacturing a narrow band filter, and even when the grating pitch varies by 1% or less, the bandwidth becomes larger than the desired value, and the filter manufacturing The controllability of the bandwidth at the time is deteriorated.

【００３０】第３の実施形態例は、上述したような、高
次モードと結合させる際に生じる問題点を改善したもの
であり、コア直径を２μｍ〜６μｍ、クラッドに対する
コアの比屈折率差を１％以上とし、より好ましくは、コ
ア直径を３μｍ〜６μｍ、クラッドに対するコアの比屈
折率差を２％以上とした光ファイバに、１００μｍ以下
のグレーティングピッチでグレーティング部を形成し
て、１０次以下のクラッドモードへ結合させることを可
能としている。コア直径を３μｍ〜６μｍとすると、伝
送用光ファイバとの接続損失が小さくなり、かつグレー
ティングピッチの変動への損失の中心波長の依存性を小
さくすることができる点で有利である。図６は、第３の
実施形態例について、グレーティングピッチと損失の中
心波長との関係を示したものである。図６においても、
各線は基本モードと結合するクラッドモードを示してお
り、上方から順に、１次、２次……のモードであり、下
方であるほど高次のモードであることを表す。図５と比
較してわかるように、クラッドモードを示す線の傾きが
１０次以下のクラッドモードについて特に大きくなって
おり、グレーティングピッチの製造誤差の影響で、損失
の中心波長が大きく変動することを抑制することができ
る。The third embodiment is intended to improve the above-mentioned problems that occur when coupling with a higher-order mode. The core diameter is 2 μm to 6 μm, and the relative refractive index difference of the core with respect to the clad is reduced. 1% or more, more preferably, an optical fiber having a core diameter of 3 μm to 6 μm and a relative refractive index difference of the core with respect to the clad of 2% or more is formed with a grating portion with a grating pitch of 100 μm or less, It is possible to couple to the cladding mode of. When the core diameter is 3 μm to 6 μm, it is advantageous in that the connection loss with the transmission optical fiber becomes small and the dependence of the central wavelength of the loss on the fluctuation of the grating pitch can be made small. FIG. 6 shows the relationship between the grating pitch and the central wavelength of loss in the third embodiment. Also in FIG.
Each line shows a cladding mode that is coupled to the fundamental mode. The modes are first-order, second-order, ... Modes from the top, and the higher the mode is, the lower the mode is. As can be seen from comparison with FIG. 5, the inclination of the line indicating the cladding mode is particularly large for the cladding modes of the 10th order or less, and it is found that the central wavelength of the loss fluctuates greatly due to the manufacturing error of the grating pitch. Can be suppressed.

【００３１】表１に、第３の実施形態例の光ファイバグ
レーティングのコア及びクラッドの屈折率と比屈折率差
の一例を示す。Table 1 shows an example of the refractive index and relative refractive index difference of the core and the cladding of the optical fiber grating of the third embodiment.

【表１】 具体的には、コア直径を４μｍ、クラッドに対するコア
の比屈折率差を２％、グレーティングピッチを７５μｍ
として光ファイバグレーティングを作製し、８次のクラ
ッドモードであるＬＰ０８モードと結合させて、一般的
な通信帯域である1550ｎｍ付近で阻止帯域を持つ光フィ
ルタを作製した。図６の→と○は、この光ファイバグレ
ーティングの、グレーティングピッチと損失の中心波長
との関係を示している。図７は、この第３の実施形態例
の光ファイバグレーティングの透過率を波長1300ｎｍか
ら1600ｎｍにわたって図示したものである。通信帯域で
ある1550ｎｍ付近の他にも、いくつかの阻止帯域を有し
ているのがわかる。この第３の実施形態例によると、基
本モードを１０次以下のクラッドモードと結合させるこ
とができるため、グレーティングピッチの製造誤差の影
響で、損失の中心波長が大きな変動を受けることのない
光ファイバグレーティングを実現することができる。さ
らに、グレーティングピッチの製造誤差によって、フィ
ルタ製造時の帯域幅の制御性が悪化することを防止し
て、狭帯域フィルタを作製する際の歩留まりを向上する
ことができる。[Table 1] Specifically, the core diameter is 4 μm, the relative refractive index difference of the core with respect to the cladding is 2%, and the grating pitch is 75 μm.
As an example, an optical fiber grating was manufactured and coupled with the LP08 mode, which is an eighth-order cladding mode, to manufacture an optical filter having a stop band near 1550 nm, which is a general communication band. The → and ◯ in FIG. 6 show the relationship between the grating pitch and the central wavelength of loss in this optical fiber grating. FIG. 7 illustrates the transmittance of the optical fiber grating of the third embodiment over a wavelength range of 1300 nm to 1600 nm. It can be seen that it has several stop bands in addition to the communication band near 1550 nm. According to the third embodiment, the fundamental mode can be coupled to the cladding modes of 10th order or less, and therefore, the optical fiber that does not greatly change the central wavelength of loss due to the manufacturing error of the grating pitch. A grating can be realized. Further, it is possible to prevent the controllability of the bandwidth at the time of manufacturing the filter from being deteriorated due to the manufacturing error of the grating pitch, and it is possible to improve the yield at the time of manufacturing the narrow band filter.

【００３２】［第４の実施形態例］第４の実施形態例
は、クラッドを２重構造として、高次のクラッドモード
が持つ伝搬定数を離散的にし、所望の帯域以外で発生す
る損失ピークの数を減少させた光ファイバグレーティン
グである。図８に、この例の光ファイバグレーティング
で用いる光ファイバの構造を示している。符号１５はコ
アであり、このコア１５の外周にインナークラッド１６
が形成され、さらに、このインナークラッド１６の外周
にクラッド１７が形成されている。この光ファイバは、
コア１５の直径が２μｍ〜６μｍ、クラッド１７に対す
るコア１５の比屈折率差が１％以上、インナークラッド
１６の直径が５μｍ〜３０μｍ、クラッド１７に対する
インナークラッド１６の比屈折率差が１．５％以上であ
り、より好ましくは、コア１５の直径が３μｍ〜６μ
ｍ、クラッド１７に対するコア１５の比屈折率差が２％
以上、インナークラッド１６の直径が１０μｍ〜２０μ
ｍ、クラッド１７に対するインナークラッド１６の比屈
折率差が３％以上である。インナークラッド１６の直径
を５μｍ〜３０μｍ、より好ましくは１０μｍ〜２０μ
ｍとしたのは、インナークラッド１６の直径が大きすぎ
ると、インナークラッド１６を設けてクラッドモードが
持つ伝播定数を離散的にする効果が薄れ、逆にインナー
クラッド１６の直径が小さすぎると、伝播定数の離散化
は進むが、グレーティング周期への損失の中心波長の依
存性が強くなるためである。[Fourth Embodiment] In the fourth embodiment, the cladding has a double structure, the propagation constants of the higher-order cladding modes are made discrete, and the loss peaks generated in other than the desired band are eliminated. It is an optical fiber grating with a reduced number. FIG. 8 shows the structure of the optical fiber used in the optical fiber grating of this example. Reference numeral 15 is a core, and an inner clad 16 is provided on the outer periphery of the core 15.
And a clad 17 is formed on the outer periphery of the inner clad 16. This optical fiber
The core 15 has a diameter of 2 μm to 6 μm, the relative refractive index difference of the core 15 with respect to the cladding 17 is 1% or more, the inner cladding 16 has a diameter of 5 μm to 30 μm, and the relative refractive index difference of the inner cladding 16 with respect to the cladding 17 is 1.5%. It is above, More preferably, the diameter of the core 15 is 3 μm to 6 μm.
m, the relative refractive index difference of the core 15 with respect to the clad 17 is 2%
As described above, the diameter of the inner clad 16 is 10 μm to 20 μm.
m, the relative refractive index difference of the inner cladding 16 with respect to the cladding 17 is 3% or more. The diameter of the inner clad 16 is 5 μm to 30 μm, more preferably 10 μm to 20 μm.
The reason for m is that if the diameter of the inner clad 16 is too large, the effect of providing the inner clad 16 to make the propagation constant of the clad mode discrete is weakened, and conversely if the diameter of the inner clad 16 is too small, the propagation This is because the discretization of the constant progresses, but the dependence of the central wavelength of the loss on the grating period becomes stronger.

【００３３】コア１５、インナークラッド１６、クラッ
ド１７の屈折率を調整するために、例えば、コア１５
は、ＧｅＯ2を添加したＳｉＯ2によって形成され、イン
ナークラッド１６は、ＳｉＯ2によって形成され、クラ
ッド１７は、Ｂ2Ｏ3またはＦを添加したＳｉＯ2によっ
て形成されている。表２に、この光ファイバのコア１
５、インナークラッド１６及びクラッド１７の屈折率と
比屈折率差の一例を示す。In order to adjust the refractive index of the core 15, the inner clad 16, and the clad 17, for example, the core 15
Is formed of SiO 2 added with GeO 2 , the inner cladding 16 is formed of SiO 2 , and the cladding 17 is formed of SiO 2 added with B 2 O 3 or F. Table 2 shows the core 1 of this optical fiber.
5, an example of the refractive index and the relative refractive index difference of the inner clad 16 and the clad 17 is shown.

【表２】 この例の光ファイバグレーティングは、上述した光ファ
イバに１００μｍ以下のグレーティングピッチでグレー
ティング部が形成されている。この光ファイバグレーテ
ィングは、図７に示した、所望の帯域以外の波長で発生
する損失ピークの数を減少させることを目的としたもの
である。このような損失ピークが発生する原因は、図６
に示すように、各クラッドモードを示す線の間隔が狭
く、各クラッドモードが持つ伝搬定数が接近しているこ
とにある。[Table 2] In the optical fiber grating of this example, the above-mentioned optical fiber is provided with grating portions with a grating pitch of 100 μm or less. This optical fiber grating is intended to reduce the number of loss peaks generated at wavelengths other than the desired band shown in FIG. The cause of such a loss peak is shown in FIG.
As shown in (3), the spacing between the lines showing the cladding modes is narrow, and the propagation constants of the cladding modes are close to each other.

【００３４】この例では、上述したようにクラッドを２
重構造として、図９に示すように１０次以下のクラッド
モードの持つ伝搬定数をより離散的にしている。図９に
おいても、各線は基本モードと結合するクラッドモード
を示しており、上方から順に、１次、２次……のモード
であり、下方であるほど高次のモードであることを表
す。具体的には、コア径を４μｍ、インナークラッド径
を２０μｍ、クラッドに対するコアの比屈折率差を２
％、クラッドに対するインナークラッドの比屈折率差を
３％、グレーティングピッチを６８μｍとして、光ファ
イバグレーティングを作製した。図１０に、この光ファ
イバグレーティングの透過損失を波長1300ｎｍから1600
ｎｍにわたって示している。図７と比較してわかるよう
に、所望の波長帯域である1550ｎｍ以外で発生する損失
ピークは２つしか存在せず、損失ピークの数を１／３程
度に減少させることができた。この例の光ファイバグレ
ーティングによると、クラッドを２重構造とすることに
より、所望の波長帯域以外で発生する損失ピークの数を
減少させ、広帯域波長多重通信等において、信号光が所
望の波長帯域以外で損失を受けることを防止することが
できる。In this example, as described above, the cladding is
As a double structure, as shown in FIG. 9, the propagation constants of the cladding modes of the 10th order and below are made more discrete. Also in FIG. 9, each line shows a cladding mode that is coupled with the fundamental mode, and the modes are first-order, second-order, ... Specifically, the core diameter is 4 μm, the inner cladding diameter is 20 μm, and the relative refractive index difference of the core with respect to the cladding is 2 μm.
%, The relative refractive index difference of the inner clad with respect to the clad was 3%, and the grating pitch was 68 μm to fabricate an optical fiber grating. Fig. 10 shows the transmission loss of this optical fiber grating from wavelength 1300nm to 1600nm.
nm. As can be seen from comparison with FIG. 7, there are only two loss peaks that occur outside the desired wavelength band of 1550 nm, and the number of loss peaks could be reduced to about 1/3. According to the optical fiber grating of this example, the double structure of the clad reduces the number of loss peaks generated in other than the desired wavelength band, and in the broadband wavelength division multiplexing communication, the signal light is not in the desired wavelength band. It can prevent you from receiving losses.

【００３５】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、反射光が存在しない光フィルタを構成できる光ファ
イバグレーティングであって、従来の放射型、反射型で
は得られなかった特性を備えたものを提供することがで
きる。すなわち、放射型であって、かつ狭帯域型の光フ
ァイバグレーティングを提供することができる。したが
って、光フィルタなどとして光通信システムに挿入した
場合に反射光を阻止するためのアイソレータなどが必要
ない。そのため、光通信システムを構築するデバイス数
が少なく、挿入損失や透過損失を小さくすることがで
き、かつ低コストな光通信システムを構築することがで
きる。また、グレーティング長を短くすることができ、
設置スペースが小さく、また、素子長が長くなることに
よる機械的な強度の低下などを防ぐことができる。ま
た、ノッチフィルタに適した光フィルタを構成できる光
ファイバグレーティングを提供することができる。すな
わち、光の減衰帯域が比較的広帯域であり、帯域幅の調
整が容易であり、透過阻止率が十分に大きく、減衰帯域
の透過阻止ピークの立ち上がりが急峻なものを提供する
ことができる。また、基本モードを１０次以下のクラッ
ドモードと結合させることができるため、グレーティン
グピッチの製造誤差の影響で、損失の中心波長が大きな
変動を受けることのない光ファイバグレーティングを実
現することができる。さらに、グレーティングピッチの
製造誤差によって、フィルタ製造時の帯域幅の制御性が
悪化することを防止して、狭帯域フィルタを作製する際
の歩留まりを向上することができる。また、クラッドを
２重構造とすることにより、所望の波長帯域以外で発生
する損失ピークの数を減少させ、広帯域波長多重通信等
において、信号光が所望の波長帯域以外で損失を受ける
ことを防止することができる。As described above, in the present invention, an optical fiber grating capable of forming an optical filter in which reflected light does not exist, which has characteristics that cannot be obtained by the conventional radiation type and reflection type. Can be provided. That is, it is possible to provide a radiation type and narrow band type optical fiber grating. Therefore, there is no need for an isolator or the like for blocking reflected light when it is inserted into an optical communication system as an optical filter or the like. Therefore, the number of devices for constructing the optical communication system is small, the insertion loss and the transmission loss can be reduced, and the low cost optical communication system can be constructed. Also, the grating length can be shortened,
The installation space is small, and it is possible to prevent the mechanical strength from being lowered due to the long element length. Further, it is possible to provide an optical fiber grating capable of forming an optical filter suitable for a notch filter. In other words, it is possible to provide a light attenuation band having a relatively wide band, the bandwidth can be easily adjusted, the transmission blocking ratio is sufficiently large, and the rise of the transmission blocking peak in the attenuation band is steep. Further, since the fundamental mode can be coupled to the 10th-order or lower clad mode, it is possible to realize an optical fiber grating in which the center wavelength of loss is not largely changed due to the influence of the manufacturing error of the grating pitch. Further, it is possible to prevent the controllability of the bandwidth at the time of manufacturing the filter from being deteriorated due to the manufacturing error of the grating pitch, and it is possible to improve the yield at the time of manufacturing the narrow band filter. In addition, the double structure of the clad reduces the number of loss peaks that occur outside the desired wavelength band, and prevents signal light from being lost outside the desired wavelength band in broadband wavelength division multiplexing communication. can do.

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

【図１】 本発明の光フィルタの透過光のスペクトルを
示したグラフである。FIG. 1 is a graph showing a spectrum of transmitted light of an optical filter of the present invention.

【図２】 図２（ａ）〜図２（ｃ）は、本発明の光ファ
イバグレーティングの製造方法の例を示した説明図であ
る。FIG. 2A to FIG. 2C are explanatory views showing an example of a method for manufacturing an optical fiber grating of the present invention.

【図３】 本発明の光ファイバグレーティングを用いた
光ファイバ型波長可変フィルタの構成の一例を示した一
部側断面図である。FIG. 3 is a partial side sectional view showing an example of a configuration of an optical fiber type wavelength tunable filter using the optical fiber grating of the present invention.

【図４】 図３に示した光ファイバ型波長可変フィルタ
において、温度変化によってグレーティング特性が変化
する様子を示したスペクトルである。FIG. 4 is a spectrum showing a state in which the grating characteristic changes due to temperature change in the optical fiber type wavelength tunable filter shown in FIG.

【図５】 伝送用シングルモード光ファイバのグレーテ
ィング周期と損失の中心波長との関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a grating period and a loss central wavelength of a transmission single mode optical fiber.

【図６】 第３の実施形態例について、グレーティング
周期と損失の中心波長との関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a grating period and a central wavelength of loss in the third embodiment example.

【図７】 第３の実施形態例の光ファイバグレーティン
グの透過率を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the transmittance of the optical fiber grating according to the third embodiment.

【図８】 第４の実施形態例の光ファイバグレーティン
グで用いる光ファイバの構造を説明するための説明図で
ある。FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a structure of an optical fiber used in the optical fiber grating according to the fourth embodiment.

【図９】 第４の実施形態例について、グレーティング
周期と損失の中心波長との関係を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a grating period and a central wavelength of loss in the fourth embodiment example.

【図１０】 第４の実施形態例の光ファイバグレーティ
ングの透過率を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the transmittance of the optical fiber grating according to the fourth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…光ファイバ、２、３、４…凸レンズ、５…空間フィ
ルタ、１１…光ファイバ、１２…グレーティング部、１
３…ヒータ、１４…被覆層、１５…コア、１６…インナ
ークラッド、１７…クラッドDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical fiber, 2, 3, 4 ... Convex lens, 5 ... Spatial filter, 11 ... Optical fiber, 12 ... Grating part, 1
3 ... Heater, 14 ... Coating layer, 15 ... Core, 16 ... Inner clad, 17 ... Clad

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成１３年１０月２３日（２００１．１０．
２３）[Submission date] October 23, 2001 (2001.10.
23)

【手続補正１】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【書類名】 明細書[Document name] Statement

【発明の名称】 光ファイバグレーティングTitle of the invention Optical fiber grating

【特許請求の範囲】[Claims]

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信システムに
おいて用いられる光ファイバグレーティングに関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optical fiber grating used in an optical communication system.

【０００２】[0002]

【従来の技術】光通信システムでは、光ファイバにグレ
ーティング部を形成した光ファイバグレーティングが多
用されている。一般にグレーティング部にはコアを入射
方向と同方向（正の方向）に伝搬する基本モードと、ク
ラッドを正の方向に伝搬するモードとを結合させるタイ
プや、コアを正の方向に伝搬する基本モードと、コアを
負の方向に伝搬するモードとを結合させるタイプなどが
ある。一般に前者を放射型、後者を反射型とよぶ。そし
て、所望の波長帯の光を結合させて減衰させることによ
り、例えば光フィルタとして用いることができる。な
お、一般に、コアあるいはクラッドを正の方向に伝搬す
るモードを透過モード（透過光）、これとは逆の負の方
向に伝搬するモードを反射モード（反射光）という。2. Description of the Related Art In an optical communication system, an optical fiber grating in which a grating portion is formed in an optical fiber is often used. Generally, in the grating part, a type in which the fundamental mode propagating in the core in the same direction as the incident direction (positive direction) and the mode propagating in the cladding in the positive direction are combined, or the fundamental mode propagating in the core in the positive direction , And a mode that couples the core with a mode propagating in the negative direction. The former is generally called the radiation type and the latter is called the reflection type. Then, it can be used as, for example, an optical filter by coupling and attenuating light in a desired wavelength band. In general, a mode propagating in the core or the clad in the positive direction is called a transmission mode (transmitted light), and a mode propagating in the opposite negative direction is called a reflection mode (reflected light).

【０００３】このようなモード間の結合を可能としてい
るのは、グレーティング部のコアに形成した摂動であ
る。光ファイバにおいて、この摂動を生み出すのは屈折
率変化である。また、マイクロベンドを用いる場合もあ
る。例えば、放射型であれば数百μｍ、反射型であれば
１μｍ以下の周期的な屈折変化によってモード間の結合
を可能としている。これが、放射型が長周期型と呼ば
れ、反射型が短周期型と呼ばれる所以である。なお、こ
のような屈折率やマイクロベンドの周期的な変化の周期
をグレーティング周期という。It is the perturbation formed in the core of the grating that enables such coupling between modes. In optical fibers, it is the refractive index change that creates this perturbation. In addition, a microbend may be used. For example, mode coupling can be achieved by periodic refraction changes of several hundred μm for the radiation type and 1 μm or less for the reflection type. This is why the radiation type is called the long period type and the reflection type is called the short period type. The period of such periodic changes in the refractive index and microbend is called the grating period.

【０００４】このとき重要なのは、結合させる２つのモ
ードがそれぞれ持っている伝搬定数の差である。この差
が大きいときにはグレーティング周期は小さくなり、差
が小さいときはグレーティング周期は大きくなる。反射
モードに結合させるグレーティング部が短周期となるの
は、コアを伝搬する透過モードと反射モードとの伝播定
数差が大きいためである。At this time, what is important is the difference between the propagation constants of the two coupled modes. When this difference is large, the grating period is small, and when the difference is small, the grating period is large. The reason why the grating portion coupled to the reflection mode has a short period is that the propagation constant difference between the transmission mode and the reflection mode propagating in the core is large.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来は、減衰させる光
の波長帯域が狭い狭帯域フィルタには、短周期型の光フ
ァイバグレーティングが用いられてきた。しかし、短周
期型は反射型であるため、発生した反射光が好ましくな
い影響を及ぼす場合がある。そこで、反射光の影響を受
けるデバイスの手前にアイソレータを設置して、この反
射光を阻止する必要がある。そのため、光通信システム
を構築する部品点数が多くなり、システムコストを低く
することができず、また、過剰損失（挿入損失と透過損
失）が増加するという問題があった。Conventionally, a short period type optical fiber grating has been used for a narrow band filter having a narrow wavelength band of light to be attenuated. However, since the short period type is a reflection type, the generated reflected light may adversely affect. Therefore, it is necessary to install an isolator in front of the device affected by the reflected light to block the reflected light. Therefore, there are problems that the number of parts for constructing the optical communication system increases, the system cost cannot be reduced, and excess loss (insertion loss and transmission loss) increases.

【０００６】一方、放射型は減衰帯域が比較的広く、反
射光が存在せず、無反射である。そこで、アンプやレー
ザの近くで利得等化用やノッチフィルタなどとして利用
されている。しかし、放射型は一般にグレーティング長
（グレーティング部の長さ）が長いという問題があっ
た。特に放射型で狭帯域フィルタを作製しようとする
と、短周期型の２００倍程度の長さ、例えば２ｍ程度と
なり実質的には作製不可能であった。また、透過阻止ピ
ークが多数存在するため、透過帯域での透過損失が大き
くなるという問題があった。On the other hand, the radiation type has a relatively wide attenuation band, no reflected light exists, and is non-reflection. Therefore, it is used as a gain equalizer or a notch filter near an amplifier or a laser. However, the radiation type has a problem that the grating length (grating portion length) is generally long. In particular, when an emission type narrow band filter is to be produced, the length is about 200 times that of the short period type filter, for example, about 2 m, which is practically impossible. Further, since there are many transmission blocking peaks, there is a problem that the transmission loss in the transmission band becomes large.

【０００７】本発明者らは、特願２０００−３１２５４
４及び特願２０００−３７９１６２において、従来の長
周期光ファイバグレーティングのグレーティング周期が
１５０μｍ以上に設定されていたのに対して、グレーテ
ィング周期を２０μｍ〜８０μｍ程度まで小さくするこ
とによって、長周期光ファイバグレーティングでありな
がら、狭帯域フィルタを実現している。また、グレーテ
ィング周期をグレーティング方向に変化させたチャープ
型とすることによって、任意の帯域幅を持つ広帯域無反
射フィルタを実現している。この出願においては、基本
モードと、例えばＬＰ０１６等の１０次以上の高次モー
ドとを結合させているが、これは、グレーティング周期
を小さくしたためである。一般に、グレーティング周期
が小さくなると、基本モードと結合するクラッドモード
の次数は大きくなる。The inventors of the present invention have filed a patent application No. 2000-31254.
4 and Japanese Patent Application No. 2000-379162, while the grating period of the conventional long-period optical fiber grating is set to 150 μm or more, the long-period optical fiber grating is reduced by reducing the grating period to about 20 μm to 80 μm. However, it realizes a narrow band filter. A wide band antireflection filter having an arbitrary bandwidth is realized by adopting a chirp type in which the grating period is changed in the grating direction. In this application, the fundamental mode and the higher-order modes such as LP016 and the like higher than tenth order are combined, but this is because the grating period is made small. In general, the smaller the grating period, the higher the order of the cladding mode coupled to the fundamental mode.

【０００８】図６に、一般的に用いられている伝送用シ
ングルモード光ファイバのグレーティング周期と損失の
中心波長との関係を示している。図６中の各線は基本モ
ードと結合するクラッドモードを示しており、上方から
順に、１次、２次……のモードであり、下方であるほど
高次のモードであることを表す。図６中の○印は、波長
1500ｎｍ帯が損失の中心波長となるために必要な、クラ
ッドモード毎のグレーティング周期を示している。FIG. 6 shows the relationship between the grating period and the loss central wavelength of a commonly used transmission single-mode optical fiber. Each line in FIG. 6 shows a cladding mode that is coupled to the fundamental mode, which is a first-order mode, a second-order mode ... in order from the upper side, and a higher order mode is shown in the lower side. The circles in Fig. 6 indicate the wavelength.
It shows the grating period for each cladding mode that is necessary for the 1500 nm band to be the center wavelength of the loss.

【０００９】グレーティング周期を小さくすると、基本
モードすなわち通常の信号光が持つ伝搬定数（実効屈折
率）と、これに結合させる高次のクラッドモードの伝搬
定数（実効屈折率）との差である伝搬定数差を大きくす
る必要がある。この伝搬定数のうち、基本モードの伝搬
定数は普遍であるため、伝搬定数差を大きくするために
は、高次モードの伝搬定数が小さいことが必要であっ
た。伝搬定数差deltaβとグレーティング周期Δとの間
には、deltaβ＝２π／Δの関係があり、伝搬定数は、
基本モードが最大で、モードの次数が上がるに従って減
少する。しかし、図６において、各クラッドモードを示
す線の傾きが小さいことからわかるように、損失の中心
波長はグレーティング周期の変動に敏感であり、一般の
伝送用光ファイバにおいては、高次モードで結合させよ
うとすると、光ファイバグレーティング作製時のグレー
ティング周期の製造誤差の影響で、損失の中心波長が大
きな変動を受けてしまう。When the grating period is shortened, the propagation is the difference between the propagation constant (effective refractive index) of the fundamental mode, that is, the normal signal light, and the propagation constant (effective refractive index) of the higher-order cladding mode coupled to this. It is necessary to increase the constant difference. Of these propagation constants, the propagation constant of the fundamental mode is universal, so that the propagation constant of the higher-order mode needs to be small in order to increase the difference in the propagation constants. There is a relationship of delta β = 2π / Δ between the propagation constant difference delta β and the grating period Δ, and the propagation constant is
The basic mode is the maximum, and decreases as the order of the mode increases. However, in FIG. 6, as can be seen from the fact that the slope of the line indicating each cladding mode is small, the center wavelength of the loss is sensitive to the fluctuation of the grating period, and in a general optical fiber for transmission, coupling in a higher order mode is performed. If this is attempted, the center wavelength of the loss will be greatly changed due to the manufacturing error of the grating period when manufacturing the optical fiber grating.

【００１０】このようなグレーティング周期の製造誤差
は、狭帯域フィルタを作製する際の歩留まりにも影響
し、グレーティング周期が１％以下でばらついたときに
も、帯域幅が所望の値よりも大きくなり、フィルタ製造
時の帯域幅の制御性を悪化させることとなる。また、図
６において、各直線の間隔が狭いことからわかるよう
に、１０次を超える高次モードは、それぞれの高次モー
ドの持つ伝搬定数が非常に近い値であるため、所望の帯
域以外にも損失を生じ、このため、広帯域波長多重伝送
などでは、信号光の損失に悪影響を及ぼすことも問題で
あった。本発明は、このような事情を考慮してなされた
もので、グレーティング周期の製造誤差の影響で損失の
中心波長が大きな変動を受けることがなく、広帯域波長
多重通信等において信号光が所望の波長帯域以外で損失
を受けることがない光ファイバグレーティングを提供す
ることを目的とする。Such a manufacturing error of the grating period also affects the yield when manufacturing the narrow band filter, and the bandwidth becomes larger than the desired value even when the grating period varies by 1% or less. However, the controllability of the bandwidth at the time of manufacturing the filter is deteriorated. Further, in FIG. 6, as can be seen from the narrow spacing between the straight lines, the higher-order modes exceeding the tenth order have very close propagation constants to the higher-order modes. Therefore, there is also a problem that the loss of signal light is adversely affected in broadband wavelength division multiplexing transmission. The present invention has been made in consideration of such circumstances, and the center wavelength of the loss is not greatly changed due to the influence of the manufacturing error of the grating period. An object of the present invention is to provide an optical fiber grating that does not suffer loss outside the band.

【００１１】[0011]

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、請求項１記載の発明は、コア直径が２μｍ〜６μ
ｍであり、クラッドに対するコアの比屈折率差が１％以
上である光ファイバに、１００μｍ以下のグレーティン
グ周期でグレーティング部を形成して、コアの正の方向
に伝搬する基本モードを１０次以下の透過クラッドモー
ドへ結合するようにしたことを特徴とする光ファイバグ
レーティングである。これにより、基本モードを１０次
以下のクラッドモードと結合させることができるため、
グレーティング周期の製造誤差の影響で、損失の中心波
長が大きな変動を受けることのない光ファイバグレーテ
ィングを実現することができる。さらに、グレーティン
グ周期の製造誤差によって、フィルタ製造時の帯域幅の
制御性が悪化することを防止して、狭帯域フィルタを作
製する際の歩留まりを向上することができる。In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 has a core diameter of 2 μm to 6 μm.
m and the relative refractive index difference of the core with respect to the clad is 1% or more, a grating portion is formed with a grating period of 100 μm or less, and the fundamental mode propagating in the positive direction of the core is 10th or less. It is an optical fiber grating characterized by coupling to a transmission cladding mode. As a result, the fundamental mode can be coupled to the 10th order or lower cladding mode,
It is possible to realize an optical fiber grating in which the central wavelength of loss is not greatly changed due to the manufacturing error of the grating period. Further, it is possible to prevent the controllability of the bandwidth at the time of manufacturing the filter from being deteriorated due to the manufacturing error of the grating period, and it is possible to improve the yield when manufacturing the narrow band filter.

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の光
ファイバグレーティングにおいて、前記コアの外周かつ
前記クラッドの内周にインナークラッドを設け、このイ
ンナークラッドの直径が５μｍ〜３０μｍであり、前記
クラッドに対する前記インナークラッドの比屈折率差が
１．５％以上である光ファイバに作製したことを特徴と
する。これにより、所望の波長帯域以外で発生する損失
ピークの数を減少させ、広帯域波長多重通信等におい
て、信号光が所望の波長帯域以外で損失を受けることを
防止することができる。According to a second aspect of the present invention, in the optical fiber grating according to the first aspect, an inner clad is provided on the outer periphery of the core and the inner periphery of the clad, and the inner clad has a diameter of 5 μm to 30 μm. An optical fiber having a relative refractive index difference of 1.5% or more with respect to the clad is manufactured. As a result, it is possible to reduce the number of loss peaks that occur outside the desired wavelength band and prevent the signal light from being lost outside the desired wavelength band in broadband wavelength division multiplexing and the like.

【００１３】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
まず、本発明の光ファイバグレーティングの第１の例に
ついて説明する。本発明の光ファイバグレーティングの
第１の例は、コアの正の方向に伝搬する基本モードを１
０次以下のクラッドモードへ結合するようにするため
に、コア直径が２μｍ〜６μｍであり、クラッドに対す
るコアの比屈折率差が１％以上である光ファイバに、１
００μｍ以下のグレーティング周期でグレーティング部
が形成されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.
First, a first example of the optical fiber grating of the present invention will be described. The first example of the optical fiber grating of the present invention has a fundamental mode of 1 that propagates in the positive direction of the core.
In order to couple to a 0th order or lower cladding mode, an optical fiber having a core diameter of 2 μm to 6 μm and a relative refractive index difference of the core with respect to the cladding of 1% or more is 1
The grating portion is formed with a grating cycle of 00 μm or less.

【００１４】伝送用光ファイバとの接続損失を小さく
し、かつグレーティング周期の変動への損失の中心波長
の依存性を小さくするためには、コア直径を３μｍ〜６
μｍ、クラッドに対するコアの比屈折率差を２％以上と
した光ファイバに、１００μｍ以下のグレーティング周
期でグレーティング部を形成することがより好ましい。
図１は、この例の光ファイバグレーティングについて、
グレーティング周期と損失の中心波長との関係を示した
ものである。図１においても、各線は基本モードと結合
するクラッドモードを示しており、上方から順に、１
次、２次……のモードであり、下方であるほど高次のモ
ードであることを表す。図６と比較してわかるように、
クラッドモードを示す線の傾きが１０次以下のクラッド
モードについて特に大きくなっており、グレーティング
周期の製造誤差の影響で、損失の中心波長が大きく変動
することを抑制することができる。In order to reduce the connection loss with the transmission optical fiber and to reduce the dependence of the central wavelength of the loss on the fluctuation of the grating period, the core diameter is 3 μm to 6 μm.
It is more preferable to form the grating portion with a grating period of 100 μm or less in an optical fiber in which the relative refractive index difference between the core and the clad is 2% or more.
FIG. 1 shows the optical fiber grating of this example.
It shows the relationship between the grating period and the central wavelength of the loss. Also in FIG. 1, each line shows a cladding mode that is coupled to the fundamental mode.
Next, second, etc. modes are indicated, and the lower the mode, the higher the mode. As can be seen by comparing with FIG.
The gradient of the line indicating the cladding mode is particularly large for the cladding mode of 10th order or less, and it is possible to suppress the large fluctuation of the central wavelength of the loss due to the manufacturing error of the grating period.

【００１５】表１に、この例の光ファイバグレーティン
グのコア及びクラッドの屈折率と比屈折率差の一例を示
す。Table 1 shows an example of the refractive index and the relative refractive index difference between the core and the clad of the optical fiber grating of this example.

【００１６】[0016]

【表１】 [Table 1]

【００１７】具体的には、コア直径を４μｍ、クラッド
に対するコアの比屈折率差を２％、グレーティング周期
を７５μｍとして光ファイバグレーティングを作製し、
８次のクラッドモードであるＬＰ０８モードと結合させ
て、一般的な通信帯域である1550ｎｍ付近で阻止帯域を
持つ光フィルタを作製した。図１の→と○は、この光フ
ァイバグレーティングの、グレーティング周期と損失の
中心波長との関係を示している。図２は、このようにし
て作製した光ファイバグレーティングの透過率を、波長
1300ｎｍから1600ｎｍにわたって図示したものである。
通信帯域である1550ｎｍ付近の他にも、いくつかの阻止
帯域を有しているのがわかる。Specifically, an optical fiber grating is manufactured with a core diameter of 4 μm, a relative refractive index difference of the core with respect to the cladding of 2%, and a grating period of 75 μm.
An optical filter having a stop band near 1550 nm, which is a general communication band, was produced by coupling with an LP08 mode which is an eighth-order cladding mode. The → and ◯ in FIG. 1 show the relationship between the grating period and the central wavelength of loss in this optical fiber grating. FIG. 2 shows the transmittance of the optical fiber grating thus produced as
It is illustrated from 1300 nm to 1600 nm.
It can be seen that it has several stop bands in addition to the communication band near 1550 nm.

【００１８】この例の光ファイバグレーティングによる
と、基本モードを１０次以下のクラッドモードと結合さ
せることができるため、グレーティング周期の製造誤差
の影響で、損失の中心波長が大きな変動を受けることの
ない光ファイバグレーティングを実現することができ
る。さらに、グレーティング周期の製造誤差によって、
フィルタ製造時の帯域幅の制御性が悪化することを防止
して、狭帯域フィルタを作製する際の歩留まりを向上す
ることができる。According to the optical fiber grating of this example, the fundamental mode can be coupled with the cladding modes of the 10th order or less, so that the central wavelength of the loss is not greatly changed due to the manufacturing error of the grating period. An optical fiber grating can be realized. Furthermore, due to the manufacturing error of the grating period,
It is possible to prevent the controllability of the bandwidth at the time of manufacturing the filter from being deteriorated and improve the yield at the time of manufacturing the narrow band filter.

【００１９】次に、本発明の光ファイバグレーティング
の第２の例について説明する。この例は、クラッドを２
重構造として、高次のクラッドモードが持つ伝搬定数を
離散的にし、所望の帯域以外で発生する損失ピークの数
を減少させた光ファイバグレーティングである。図３
に、この例の光ファイバグレーティングで用いる光ファ
イバの構造を示している。符号１はコアであり、このコ
ア１の外周にインナークラッド２が形成され、さらに、
このインナークラッド２の外周にクラッド３が形成され
ている。この光ファイバは、コア１の直径が２μｍ〜６
μｍ、クラッド３に対するコア１の比屈折率差が１％以
上、インナークラッド２の直径が５μｍ〜３０μｍ、ク
ラッド３に対するインナークラッド２の比屈折率差が
１．５％以上であり、より好ましくは、コア１の直径が
３μｍ〜６μｍ、クラッド３に対するコア１の比屈折率
差が２％以上、インナークラッド２の直径が１０μｍ〜
２０μｍ、クラッド３に対するインナークラッド２の比
屈折率差が３％以上となるように形成されている。Next, a second example of the optical fiber grating of the present invention will be described. This example uses two cladding
An optical fiber grating having a heavy structure in which the propagation constant of a higher-order clad mode is made discrete to reduce the number of loss peaks occurring outside the desired band. Figure 3
The structure of the optical fiber used in the optical fiber grating of this example is shown in FIG. Reference numeral 1 is a core, an inner clad 2 is formed on the outer periphery of the core 1, and further,
A clad 3 is formed on the outer circumference of the inner clad 2. In this optical fiber, the diameter of the core 1 is 2 μm to 6 μm.
μm, the relative refractive index difference of the core 1 with respect to the cladding 3 is 1% or more, the diameter of the inner cladding 2 is 5 μm to 30 μm, the relative refractive index difference of the inner cladding 2 with respect to the cladding 3 is 1.5% or more, and more preferably, , The diameter of the core 1 is 3 μm to 6 μm, the relative refractive index difference of the core 1 with respect to the cladding 3 is 2% or more, and the diameter of the inner cladding 2 is 10 μm to
The inner clad 2 is formed to have a relative refractive index difference of 20 μm and 3% or more with respect to the clad 3.

【００２０】インナークラッド２の直径を５μｍ〜３０
μｍ、より好ましくは１０μｍ〜２０μｍとしたのは、
インナークラッド２の直径が大きすぎると、インナーク
ラッド２を設けてクラッドモードが持つ伝搬定数を離散
的にする効果が薄れ、逆にインナークラッド２の直径が
小さすぎると、伝搬定数の離散化は進むが、グレーティ
ング周期への損失の中心波長の依存性が強くなるためで
ある。The diameter of the inner clad 2 is 5 μm to 30 μm.
μm, more preferably 10 μm to 20 μm,
If the diameter of the inner clad 2 is too large, the effect of providing the inner clad 2 to make the propagation constant of the cladding mode discrete is weakened. Conversely, if the diameter of the inner clad 2 is too small, the discretization of the propagation constant proceeds. However, the dependence of the central wavelength of the loss on the grating period becomes stronger.

【００２１】コア１、インナークラッド２、クラッド３
の屈折率を調整するために、例えば、コア１は、ＧｅＯ
2を添加したＳｉＯ2によって形成され、インナークラッ
ド２は、ＳｉＯ2によって形成され、クラッド３は、Ｂ2
Ｏ3またはＦを添加したＳｉＯ2によって形成されてい
る。表２に、この光ファイバのコア１、インナークラッ
ド２及びクラッド３の屈折率と比屈折率差の一例を示
す。Core 1, inner clad 2, clad 3
In order to adjust the refractive index of the core 1, for example, the core 1 is made of GeO.
2 is formed by a SiO 2 was added, the inner cladding 2 is formed by SiO 2, cladding 3, B 2
It is formed of SiO 2 with O 3 or F added. Table 2 shows an example of the refractive index and the relative refractive index difference of the core 1, the inner clad 2, and the clad 3 of this optical fiber.

【００２２】[0022]

【表２】 [Table 2]

【００２３】この例の光ファイバグレーティングは、上
述した光ファイバに１００μｍ以下のグレーティング周
期でグレーティング部が形成されている。この光ファイ
バグレーティングは、図２に示した、所望の帯域以外の
波長で発生する損失ピークの数を減少させることを目的
としたものである。このような損失ピークが発生する原
因は、図１に示すように、各クラッドモードを示す線の
間隔が狭く、各クラッドモードが持つ伝搬定数が接近し
ていることにある。In the optical fiber grating of this example, a grating portion is formed in the above-mentioned optical fiber with a grating period of 100 μm or less. This optical fiber grating is intended to reduce the number of loss peaks generated at wavelengths other than the desired band shown in FIG. The cause of such a loss peak is that, as shown in FIG. 1, the spacing between the lines indicating the cladding modes is narrow and the propagation constants of the cladding modes are close to each other.

【００２４】この例では、上述したようにクラッドを２
重構造として、図４に示すように１０次以下のクラッド
モードの持つ伝搬定数をより離散的にしている。図４に
おいても、各線は基本モードと結合するクラッドモード
を示しており、上方から順に、１次、２次……のモード
であり、下方であるほど高次のモードであることを表
す。具体的には、コア径を４μｍ、インナークラッド径
を２０μｍ、クラッドに対するコアの比屈折率差を２
％、クラッドに対するインナークラッドの比屈折率差を
３％、グレーティング周期を６８μｍとして、光ファイ
バグレーティングを作製した。図５に、このようにして
作製した光ファイバグレーティングの透過損失を波長13
00ｎｍから1600ｎｍにわたって示している。図２と比較
してわかるように、所望の波長帯域である1550ｎｍ以外
で発生する損失ピークは２つしか存在せず、損失ピーク
の数を１／３程度に減少させることができた。In this example, as described above, the cladding has two layers.
As a double structure, as shown in FIG. 4, the propagation constants of the cladding modes of 10th order or lower are made more discrete. Also in FIG. 4, each line shows a cladding mode that is coupled with the fundamental mode, and the modes are first-order, second-order, etc. in order from the upper side, and the lower order indicates the higher-order mode. Specifically, the core diameter is 4 μm, the inner cladding diameter is 20 μm, and the relative refractive index difference of the core with respect to the cladding is 2 μm.
%, The relative refractive index difference of the inner clad with respect to the clad was 3%, and the grating period was 68 μm to fabricate an optical fiber grating. Figure 5 shows the transmission loss of the optical fiber grating fabricated in this way at wavelength 13
It is shown from 00 nm to 1600 nm. As can be seen from comparison with FIG. 2, there are only two loss peaks that occur outside the desired wavelength band of 1550 nm, and the number of loss peaks could be reduced to about 1/3.

【００２５】この例の光ファイバグレーティングによる
と、クラッドを２重構造とすることにより、所望の波長
帯域以外で発生する損失ピークの数を減少させ、広帯域
波長多重通信等において、信号光が所望の波長帯域以外
で損失を受けることを防止することができる。According to the optical fiber grating of this example, since the clad has a double structure, the number of loss peaks generated in other than the desired wavelength band is reduced, and the desired signal light is used in wideband wavelength division multiplexing communication. It is possible to prevent loss from occurring outside the wavelength band.

【００２６】[0026]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
コア直径が２μｍ〜６μｍであり、クラッドに対するコ
アの比屈折率差が１％以上である光ファイバに、１００
μｍ以下のグレーティング周期でグレーティング部を形
成することにより、コアの正の方向に伝搬する基本モー
ドを１０次以下の透過クラッドモードへ結合することが
できるため、グレーティング周期の製造誤差の影響で、
損失の中心波長が大きな変動を受けることのない光ファ
イバグレーティングを実現することができる。さらに、
グレーティング周期の製造誤差によって、フィルタ製造
時の帯域幅の制御性が悪化することを防止して、狭帯域
フィルタを作製する際の歩留まりを向上することができ
る。As described above, according to the present invention,
For an optical fiber having a core diameter of 2 μm to 6 μm and a relative refractive index difference of the core with respect to the cladding of 1% or more, 100
By forming the grating portion with a grating period of μm or less, the fundamental mode propagating in the positive direction of the core can be coupled to the transmission clad mode of 10th order or less, and therefore, due to the manufacturing error of the grating period,
It is possible to realize an optical fiber grating in which the central wavelength of loss is not greatly changed. further,
It is possible to prevent the controllability of the bandwidth at the time of manufacturing the filter from being deteriorated by the manufacturing error of the grating period, and it is possible to improve the yield when manufacturing the narrow band filter.

【００２７】また、コアの外周かつクラッドの内周にイ
ンナークラッドを設け、このインナークラッドの直径を
５μｍ〜３０μｍとし、クラッドに対するインナークラ
ッドの比屈折率差を１．５％以上とすることにより、所
望の波長帯域以外で発生する損失ピークの数を減少さ
せ、広帯域波長多重通信等において、信号光が所望の波
長帯域以外で損失を受けることを防止することができ
る。By providing an inner clad on the outer circumference of the core and on the inner circumference of the clad, the diameter of the inner clad is 5 μm to 30 μm, and the relative refractive index difference of the inner clad with respect to the clad is 1.5% or more. It is possible to reduce the number of loss peaks that occur outside the desired wavelength band and prevent the signal light from being lost outside the desired wavelength band in broadband wavelength division multiplexing communication and the like.

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

【図１】 本発明の光ファイバグレーティングの第１の
例について、グレーティング周期と損失の中心波長との
関係を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a relationship between a grating period and a central wavelength of loss in a first example of an optical fiber grating of the present invention.

【図２】 本発明の光ファイバグレーティングの第１の
例の光ファイバグレーティングの透過率を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing the transmittance of the optical fiber grating of the first example of the optical fiber grating of the present invention.

【図３】 本発明の光ファイバグレーティングの第２の
例で用いる光ファイバの構造を説明するための説明図で
ある。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a structure of an optical fiber used in a second example of the optical fiber grating of the present invention.

【図４】 本発明の光ファイバグレーティングの第２の
例について、グレーティング周期と損失の中心波長との
関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a grating period and a central wavelength of loss in a second example of the optical fiber grating of the present invention.

【図５】 本発明の光ファイバグレーティングの第２の
例の光ファイバグレーティングの透過率を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing the transmittance of the optical fiber grating of the second example of the optical fiber grating of the present invention.

【図６】 伝送用シングルモード光ファイバのグレーテ
ィング周期と損失の中心波長との関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a grating period of a transmission single mode optical fiber and a central wavelength of loss.

【符号の説明】 １…コア、２…インナークラッド、３…クラッド[Explanation of symbols] 1 ... Core, 2 ... Inner clad, 3 ... Clad

【手続補正２】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】全図[Correction target item name] All drawings

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図１】 [Figure 1]

【図２】 [Fig. 2]

【図３】 [Figure 3]

【図４】 [Figure 4]

【図６】 [Figure 6]

【図５】 [Figure 5]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 裕 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 (72)発明者 西出 研二 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 Ｆターム(参考） 2H050 AA01 AB05X AC84 AD01 2H079 AA06 AA12 CA07 CA24 DA14 EA09 EB27 KA08    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yu Ishii             Fuji Co., Ltd. 1440 Rokuzaki, Sakura City, Chiba Prefecture             Kura Sakura Office (72) Inventor Kenji Nishide             Fuji Co., Ltd. 1440 Rokuzaki, Sakura City, Chiba Prefecture             Kura Sakura Office F-term (reference) 2H050 AA01 AB05X AC84 AD01                 2H079 AA06 AA12 CA07 CA24 DA14                       EA09 EB27 KA08

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 光ファイバのコアに、その長さ方向にそ
って２０〜８０μｍのグレーティングピッチで摂動を形
成した放射型のグレーティング部を備えていることを特
徴とする光ファイバグレーティング。1. An optical fiber grating comprising a core of an optical fiber provided with a radiation type grating portion in which a perturbation is formed at a grating pitch of 20 to 80 μm along a length direction thereof. 【請求項２】 請求項１に記載の光ファイバグレーティ
ングにおいて、コアを正の方向に伝搬する基本モード
を、当該基本モードよりも１０次以上高次の透過モード
に結合させるものであることを特徴とする光ファイバグ
レーティング。2. The optical fiber grating according to claim 1, wherein a fundamental mode propagating in the core in a positive direction is coupled to a transmission mode of 10th order or higher than the fundamental mode. And an optical fiber grating. 【請求項３】 請求項１または２に記載の光ファイバグ
レーティングにおいて、グレーティング長が３０ｍｍ以
下であることを特徴とする光ファイバグレーティング。3. The optical fiber grating according to claim 1 or 2, wherein the grating length is 30 mm or less. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項に記載の光
ファイバグレーティングにおいて、グレーティングピッ
チがチャープトピッチであることを特徴とする光ファイ
バグレーティング。4. The optical fiber grating according to any one of claims 1 to 3, wherein the grating pitch is a chirp pitch. 【請求項５】 コア直径が２μｍ〜６μｍであり、クラ
ッドに対するコアの比屈折率差が１％以上である光ファ
イバに、１００μｍ以下のグレーティングピッチでグレ
ーティング部を形成して、コアの正の方向に伝搬する基
本モードを１０次以下の透過クラッドモードへ結合する
ようにしたことを特徴とする光ファイバグレーティン
グ。5. An optical fiber having a core diameter of 2 μm to 6 μm and a relative refractive index difference of the core with respect to the clad of 1% or more is formed with a grating portion at a grating pitch of 100 μm or less, and a positive direction of the core is formed. An optical fiber grating, characterized in that a fundamental mode propagating to a substrate is coupled to a transmission cladding mode of 10th order or less. 【請求項６】 前記コアの外周かつ前記クラッドの内周
にインナークラッドを設け、このインナークラッドの直
径が５μｍ〜３０μｍであり、前記クラッドに対する前
記インナークラッドの比屈折率差が１．５％以上である
ことを特徴とする請求項５記載の光ファイバグレーティ
ング。6. An inner clad is provided on an outer circumference of the core and an inner circumference of the clad, the inner clad has a diameter of 5 μm to 30 μm, and a relative refractive index difference of the inner clad with respect to the clad is 1.5% or more. The optical fiber grating according to claim 5, wherein 【請求項７】 光ファイバの長さ方向に所定のグレーテ
ィングピッチでレーザ光を照射して、請求項１〜６のい
ずれか一項に記載の光ファイバグレーティングを製造す
る方法であって、光源から発振されるレーザ光をレンズ
と空間フィルタを介して光ファイバ上に集光させること
を特徴とする光ファイバグレーティングの製造方法。7. A method for producing an optical fiber grating according to claim 1, which comprises irradiating a laser beam with a predetermined grating pitch in a length direction of the optical fiber, wherein A method for manufacturing an optical fiber grating, characterized in that oscillated laser light is focused on an optical fiber through a lens and a spatial filter. 【請求項８】 請求項１〜６のいずれか一項に記載の光
ファイバグレーティングを用いたことを特徴とする光フ
ィルタ。8. An optical filter using the optical fiber grating according to claim 1. Description: 【請求項９】 請求項８に記載の光フィルタにおいて、
透過阻止率が５ｄＢ以上であることを特徴とする光フィ
ルタ。9. The optical filter according to claim 8, wherein
An optical filter having a transmission blocking rate of 5 dB or more. 【請求項１０】 請求項９に記載の光フィルタにおい
て、透過阻止率が１０ｄＢ以上であることを特徴とする
光フィルタ。10. The optical filter according to claim 9, wherein the transmission blocking rate is 10 dB or more. 【請求項１１】 請求項１０に記載の光フィルタを用い
たことを特徴とするノッチフィルタ。11. A notch filter using the optical filter according to claim 10. 【請求項１２】 請求項１〜６のいずれか一項に記載の
光ファイバグレーティングのグレーティング部の外周上
に温度変化によって屈折率が変化する透明なプラスチッ
クからなる被覆層が設けられ、該被覆層を加熱するヒー
タが設けられていることを特徴とする光ファイバ型波長
可変フィルタ。12. A coating layer made of transparent plastic, the refractive index of which changes with temperature changes, is provided on the outer periphery of the grating portion of the optical fiber grating according to claim 1. An optical fiber type wavelength tunable filter, characterized in that a heater for heating is provided. 【請求項１３】 請求項１２に記載の光ファイバ型波長
可変フィルタにおいて、透過阻止率が５ｄＢ以上である
ことを特徴とする光ファイバ型波長可変フィルタ。13. The optical fiber type wavelength tunable filter according to claim 12, wherein the transmission blocking rate is 5 dB or more. 【請求項１４】 請求項１３に記載の光ファイバ型波長
可変フィルタにおいて、透過阻止率が１０ｄＢ以上であ
ることを特徴とする光ファイバ型波長可変フィルタ。14. The optical fiber type wavelength tunable filter according to claim 13, wherein the transmission blocking rate is 10 dB or more.
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