JP2003035630A - Optical element, and evaluating apparatus, evaluating method and manufacturing method therefor - Google Patents

Optical element, and evaluating apparatus, evaluating method and manufacturing method therefor

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JP2003035630A
JP2003035630A JP2001221968A JP2001221968A JP2003035630A JP 2003035630 A JP2003035630 A JP 2003035630A JP 2001221968 A JP2001221968 A JP 2001221968A JP 2001221968 A JP2001221968 A JP 2001221968A JP 2003035630 A JP2003035630 A JP 2003035630A
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light
optical
optical element
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reflected
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Japanese (ja)
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Kiyotaka Murashima
清孝 村嶋
Maki Omura
真樹 大村
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical element-evaluating apparatus and the like which can evaluate not only a reflection spectrum of optical elements, but wavelength dispersion characteristics of the elements. SOLUTION: A continuum outputted from a first light source 11 is inputted through a selector switch 13 and an optical isolator 14 to a first end 21 of a photocoupler 20. The light is branched to two at the photocoupler 20 and outputted from a second end 22 and a third end 23 respectively. The continuum outputted from the second end 22 is partly reflected by a diffraction light element 2 of an optical waveguide type, and the reflected continuum is inputted to the second end 22 and outputted from a fourth end 24. The continuum outputted from the third end 23 is reflected by a total reflection end 31 through a selector switch 33 and a lens 32, inputted to the third end 23 through the lens 32 and the selector switch 33, and outputted from the fourth end 24. The continuum outputted from the fourth end 24 is inputted to a first detector 41 through a selector switch 43, and its power is detected.

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、光学素子の特性を
評価する装置および方法、ならびに、光学素子を製造す
る方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for evaluating characteristics of an optical element, and a method for manufacturing an optical element.

【0002】[0002]

【従来の技術】光通信システム等において種々の光学素
子が用いられており、その中でも特性の波長依存性が重
要である光学素子として例えば光導波路型回折格子素子
が挙げられる。光導波路型回折格子素子は、光導波路
(例えば光ファイバ)の長手方向に沿って屈折率変調が
形成されて回折格子が形成されたものであって、その光
導波路を伝搬する光のうち特定波長の光を回折格子によ
り選択的に反射して、他の波長の光を透過させることが
できることから、光フィルタとして用いられ得る。
2. Description of the Related Art Various optical elements are used in optical communication systems and the like, and among them, an optical waveguide type diffraction grating element is an example of an optical element in which the wavelength dependence of characteristics is important. An optical waveguide type diffraction grating element is one in which a refractive index modulation is formed along the longitudinal direction of an optical waveguide (for example, an optical fiber) to form a diffraction grating, and a specific wavelength of light propagating in the optical waveguide is formed. Can be used as an optical filter because it can selectively reflect the light of (1) by the diffraction grating and transmit the light of other wavelengths.

【0003】このような光導波路型回折格子素子は以下
のようにして製造される。すなわち、光導波路の側方に
位相格子マスクが配置され、この位相格子マスクを介し
て光導波路に屈折率変化誘起光(光導波路の屈折率の変
化を誘起せしめる波長の光)が照射される。この照射に
伴い、位相格子マスクの回折作用により+1次回折光と
−1次回折光とが発生し、これらが互いに干渉して干渉
縞が生じる。そして、この干渉縞における屈折率変化誘
起光のパワー分布に応じて、光導波路の屈折率が変化
し、これにより回折格子が形成される。また、光導波路
に光を入射させて伝搬させ、形成途中の回折格子で反射
された光(または回折格子を透過した光)のスペクトル
をモニタして、反射スペクトル(または透過スペクト
ル)が所望のものとなった時点で屈折率変化誘起光の照
射を終了する。
Such an optical waveguide type diffraction grating element is manufactured as follows. That is, a phase grating mask is arranged on the side of the optical waveguide, and the optical waveguide is irradiated with refractive index change inducing light (light having a wavelength that induces a change in the refractive index of the optical waveguide) through the phase grating mask. Along with this irradiation, the + 1st-order diffracted light and the -1st-order diffracted light are generated due to the diffraction effect of the phase grating mask, and these interfere with each other to generate an interference fringe. Then, the refractive index of the optical waveguide changes in accordance with the power distribution of the refractive index change inducing light in the interference fringes, whereby a diffraction grating is formed. In addition, the spectrum of the light reflected by the diffraction grating being formed (or the light transmitted through the diffraction grating) is monitored by making the light incident on the optical waveguide and propagated, and the reflection spectrum (or transmission spectrum) is desired. At that point, the irradiation of the refractive index change inducing light is terminated.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、光導波路型
回折格子素子は、波長分散の絶対値が小さい値に抑制さ
れていることが好ましい。しかし、上記の方法は、光導
波路型回折格子素子の反射スペクトル(または透過スペ
クトル)を評価することができるものの、波長分散を評
価することができず、したがって、波長分散抑制型の光
導波路型回折格子素子の評価・製造には適用できない。
一般に、上記の方法は、反射スペクトル(または透過ス
ペクトル)だけでなく波長分散特性も重要である光学素
子の評価・製造には適用できない。
By the way, in the optical waveguide type diffraction grating element, it is preferable that the absolute value of chromatic dispersion is suppressed to a small value. However, although the above method can evaluate the reflection spectrum (or the transmission spectrum) of the optical waveguide type diffraction grating element, it cannot evaluate the chromatic dispersion, and therefore the wavelength dispersion suppressing optical waveguide type diffraction grating element cannot be evaluated. It cannot be applied to evaluation and manufacturing of lattice elements.
Generally, the above method cannot be applied to the evaluation / manufacturing of an optical element in which not only the reflection spectrum (or transmission spectrum) but also the wavelength dispersion characteristic is important.

【0005】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、光学素子の反射スペクトルだけでなく
波長分散特性も評価することができる光学素子評価装置
および方法、ならびに、これを用いた光学素子製造方法
を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and an optical element evaluation apparatus and method capable of evaluating not only the reflection spectrum of an optical element but also wavelength dispersion characteristics, and the use thereof. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optical element.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明に係る光学素子評
価装置は、光学素子の特性を評価する装置であって、
(1) 光学素子の反射帯域において連続スペクトルを有す
る連続光を出力する光源部と、(2) 第1端,第2端,第
3端および第4端を有し、第1端が光源部に接続され、
第2端が光学素子に接続され、第1端に入力した光を分
岐して第2端および第3端へ出力し、第2端に入力した
光を第4端へ出力し、第3端に入力した光を第4端へ出
力する光学系と、(3) 光学系の第3端から出力された光
を入力し、その光に対して全反射端および無反射端の何
れかに切替え可能であり、光入射方向に沿って全反射端
が移動自在であり、全反射端に切替えられているとき
に、第3端から出力された光を全反射端により反射し
て、その反射した光を第3端に入力させる反射部と、
(4) 光学系の第4端から出力された光のパワーを検出す
る第1検出器と、(5) 光学系の第4端から出力された光
のスペクトルを検出する第2検出器と、を備えることを
特徴とする。
An optical element evaluation apparatus according to the present invention is an apparatus for evaluating the characteristics of an optical element,
(1) A light source section that outputs continuous light having a continuous spectrum in the reflection band of the optical element, and (2) a first end, a second end, a third end, and a fourth end, the first end being the light source section. Connected to the
The second end is connected to the optical element, the light input to the first end is branched and output to the second end and the third end, the light input to the second end is output to the fourth end, and the third end The optical system that outputs the light input to the 4th end to (4) the light output from the 3rd end of the optical system is input, and the light is switched to either the total reflection end or the non-reflection end. It is possible, the total reflection end is movable along the light incident direction, and when switched to the total reflection end, the light output from the third end is reflected by the total reflection end and reflected by the total reflection end. A reflector for inputting light to the third end,
(4) A first detector that detects the power of the light output from the fourth end of the optical system, and (5) a second detector that detects the spectrum of the light output from the fourth end of the optical system, It is characterized by including.

【0007】本発明に係る光学素子評価方法は、光学素
子の特性を評価する方法であって、(1) 第1端,第2
端,第3端および第4端を有し、第1端に入力した光を
分岐して第2端および第3端へ出力し、第2端に入力し
た光を第4端へ出力し、第3端に入力した光を第4端へ
出力する光学系を用い、(2) 光学系の第1端に光源部を
接続し、光学素子の反射帯域において連続スペクトルを
有する連続光を光源部より第1端に入力させ、(3) 光学
系の第2端に光学素子を接続し、第2端から出力された
光を光学素子により反射して、その反射した光を第2端
に入力させ、(4)光学系の第3端を全反射端とし、光入
射方向に沿った全反射端の各位置において、第3端から
出力された光を全反射端により反射して、その反射した
光を第3端に入力させ、このときに第4端から出力され
た光のパワーを検出し、(5) 光学系の第3端を無反射端
とし、このときに第4端から出力された光のスペクトル
を検出することを特徴とする。
An optical element evaluation method according to the present invention is a method for evaluating the characteristics of an optical element, which comprises (1) first end, second
An end, a third end, and a fourth end, the light input to the first end is branched and output to the second end and the third end, and the light input to the second end is output to the fourth end, An optical system that outputs the light input to the third end to the fourth end is used. (2) The light source unit is connected to the first end of the optical system, and continuous light having a continuous spectrum in the reflection band of the optical element is used as the light source unit. (3) Connect the optical element to the second end of the optical system, reflect the light output from the second end by the optical element, and input the reflected light to the second end. (4) The third end of the optical system is the total reflection end, and the light output from the third end is reflected by the total reflection end at each position of the total reflection end along the light incident direction. The reflected light is input to the third end, and the power of the light output from the fourth end at this time is detected. (5) The third end of the optical system is set as the non-reflection end. And detecting the spectrum of al the light output.

【0008】本発明に係る光学素子評価装置または方法
によれば、評価対象物である光学素子の反射帯域におい
て連続スペクトルを有する光は、光源部より出力されて
光学系の第1端に入力され、この光学系において分岐さ
れて、光学系の第2端および第3端それぞれから出力さ
れる。光学系の第2端から出力された光は光学素子によ
り反射され、その反射された光は光学系の第2端に入力
して第4端から出力される。光学系の第3端が全反射端
とされているときには、光学系の第3端から出力された
光は該全反射端により反射され、その反射された光は、
光学系の第3端に入力して、光学素子により反射された
光とともに第4端から出力される。そして、全反射端の
各位置に対して、光学系の第4端から出力された光のパ
ワーが検出されることにより、光学素子の波長分散特性
が評価される。一方、光学系の第3端が無反射端とされ
ているときには、光学系の第3端から出力された光は反
射されることはない。そして、光学素子により反射され
た光のみが光学系の第4端から出力され、その光のスペ
クトルが検出されることにより、光学素子の反射スペク
トルが評価される。
According to the optical element evaluation apparatus or method of the present invention, light having a continuous spectrum in the reflection band of the optical element which is the object of evaluation is output from the light source section and input to the first end of the optical system. , Is branched in this optical system, and is output from each of the second end and the third end of the optical system. The light output from the second end of the optical system is reflected by the optical element, and the reflected light is input to the second end of the optical system and output from the fourth end. When the third end of the optical system is the total reflection end, the light output from the third end of the optical system is reflected by the total reflection end, and the reflected light is
The light enters the third end of the optical system and is output from the fourth end together with the light reflected by the optical element. Then, by detecting the power of the light output from the fourth end of the optical system at each position of the total reflection end, the wavelength dispersion characteristic of the optical element is evaluated. On the other hand, when the third end of the optical system is the non-reflection end, the light output from the third end of the optical system is not reflected. Then, only the light reflected by the optical element is output from the fourth end of the optical system, and the reflection spectrum of the optical element is evaluated by detecting the spectrum of the light.

【0009】本発明に係る光学素子評価装置では、光源
部は、上記の連続光およびパルス光の何れかを選択して
出力するのが好適である。また、本発明に係る光学素子
評価方法では、パルス光を光源部より光学系の第1端に
入力させ、光学系の第3端を無反射端とし、このときに
第4端から出力された光のパワーの時間変化を検出する
のが好適である。この場合には、光源部より出力された
パルス状の光は、光学系の第1端に入力され、この光学
系において分岐されて、光学系の第2端および第3端そ
れぞれから出力される。光学系の第2端から出力された
光は光学素子により反射され、その反射された光は光学
系の第2端に入力して第4端から出力される。一方、光
学系の第3端は無反射端とされており、光学系の第3端
から出力された光は反射されることはない。したがっ
て、光学素子により反射された光のみが光学系の第4端
から出力され、その光のパワーの時間変化が検出される
ことにより、光学素子の波長分散特性が評価される。
In the optical element evaluation apparatus according to the present invention, it is preferable that the light source section selects and outputs either the continuous light or the pulsed light. Further, in the optical element evaluation method according to the present invention, the pulsed light is input from the light source unit to the first end of the optical system, the third end of the optical system is set as the non-reflection end, and at this time, output from the fourth end. It is preferable to detect the time change of the power of light. In this case, the pulsed light output from the light source unit is input to the first end of the optical system, branched in this optical system, and output from each of the second end and the third end of the optical system. . The light output from the second end of the optical system is reflected by the optical element, and the reflected light is input to the second end of the optical system and output from the fourth end. On the other hand, the third end of the optical system is a non-reflective end, and the light output from the third end of the optical system is not reflected. Therefore, only the light reflected by the optical element is output from the fourth end of the optical system, and the time change of the power of the light is detected, so that the wavelength dispersion characteristic of the optical element is evaluated.

【0010】本発明に係る光学素子評価装置では、光源
部は、上記のパルス光を繰り返し出力するのが好適であ
る。また、本発明に係る光学素子評価方法では、上記の
パルス光を光源部より繰り返し出力するのが好適であ
る。この場合には、パルス状の光が光源部より繰り返し
出力されるので、光学系の第4端から出力される光は、
光源部より出力される各パルス光に対する光学素子から
の反射光が重畳されたものとなる。したがって、光学系
の第4端から出力される光のパワーの時間変化が検出さ
れることにより、光源部より出力される各パルス光に対
する光学素子からの反射光の相互の時間的分離の程度が
求められて、光学素子の波長分散特性が評価される。
In the optical element evaluation apparatus according to the present invention, it is preferable that the light source section repeatedly outputs the pulsed light. Further, in the optical element evaluation method according to the present invention, it is preferable that the pulsed light is repeatedly output from the light source unit. In this case, since the pulsed light is repeatedly output from the light source unit, the light output from the fourth end of the optical system is
The reflected light from the optical element is superimposed on each pulsed light output from the light source unit. Therefore, by detecting the time change of the power of the light output from the fourth end of the optical system, the degree of temporal separation of the reflected light from the optical element with respect to each pulsed light output from the light source unit can be determined. Then, the wavelength dispersion characteristics of the optical element are evaluated.

【0011】本発明に係る光学素子製造方法は、上記の
本発明に係る光学素子評価装置または光学素子評価方法
を用いて光学素子の特性を評価しながら光学素子を製造
することを特徴とする。また、本発明に係る光学素子
は、上記の本発明に係る光学素子製造方法により製造さ
れたことを特徴とする。この光学素子製造方法では、光
学素子の製造の過程において、その光学素子の反射スペ
クトルおよび波長分散特性の双方が評価される。そし
て、反射スペクトルおよび波長分散特性それぞれが所望
のものとなった時点で光学素子の製造を終了する。この
ようにして、反射スペクトルおよび波長分散特性の双方
に関して所望のものとなった光学素子が歩留まりよく製
造され得る。
An optical element manufacturing method according to the present invention is characterized by manufacturing an optical element while evaluating the characteristics of the optical element by using the above-described optical element evaluation apparatus or optical element evaluation method according to the present invention. An optical element according to the present invention is characterized by being manufactured by the above-described optical element manufacturing method according to the present invention. In this optical element manufacturing method, both the reflection spectrum and the wavelength dispersion characteristic of the optical element are evaluated in the process of manufacturing the optical element. Then, when the reflection spectrum and the wavelength dispersion characteristic are respectively desired, the manufacturing of the optical element is completed. In this way, the desired optical element can be manufactured with high yield in terms of both the reflection spectrum and the wavelength dispersion characteristic.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明にお
いて同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を
省略する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.

【0013】図1は、本実施形態に係る光学素子評価装
置1の構成図である。この図に示された光学素子評価装
置1は、位相格子マスク3を用いて光導波路型回折格子
素子2を製造する際に、その光導波路型回折格子素子2
の特性を評価するものである。この光学素子評価装置1
は、光源部10、光カプラ20、反射部30、検出部4
0および制御部50を備え、これらの間が光ファイバに
より光学的に接続されている。
FIG. 1 is a block diagram of an optical element evaluation apparatus 1 according to this embodiment. In the optical element evaluation apparatus 1 shown in this figure, when the optical waveguide type diffraction grating element 2 is manufactured using the phase grating mask 3, the optical waveguide type diffraction grating element 2 is manufactured.
To evaluate the characteristics of. This optical element evaluation apparatus 1
Is a light source unit 10, an optical coupler 20, a reflection unit 30, a detection unit 4
0 and a control unit 50, and these are optically connected by an optical fiber.

【0014】光源部10は、第1光源11、第2光源1
2、切替スイッチ13および光アイソレータ14を有し
ている。第1光源11は、評価対象物である光導波路型
回折格子素子2の反射帯域(最大反射率から3dBダウ
ンまでの波長範囲)において連続スペクトルを有する連
続光を出力するものであり、その連側光は低コヒーレン
トである。第1光源11として例えばSLD(Super Lu
minescent Diode)光源が好適に用いられる。第2光源
12は、光導波路型回折格子素子2の反射帯域内の波長
のパルス光を出力するものである。第2光源12として
例えば半導体レーザ光源が用いられる。切替スイッチ1
3は、第1光源11および第2光源12それぞれから出
力された光を入力し、これらのうちの何れかの光を選択
して光アイソレータ14へ向けて出力する。光アイソレ
ータ14は、切替スイッチ13から到達した光を光カプ
ラ20へ向けて通過させるが、その逆方向には光を通過
させない。
The light source unit 10 includes a first light source 11 and a second light source 1.
2, a changeover switch 13 and an optical isolator 14. The first light source 11 outputs continuous light having a continuous spectrum in the reflection band (wavelength range from the maximum reflectance to 3 dB down) of the optical waveguide type diffraction grating element 2 which is the object of evaluation, and its continuous side. The light is low coherent. As the first light source 11, for example, SLD (Super Lu
minescent diode) light source is preferably used. The second light source 12 outputs pulsed light having a wavelength within the reflection band of the optical waveguide type diffraction grating element 2. For example, a semiconductor laser light source is used as the second light source 12. Changeover switch 1
3 inputs the light output from each of the first light source 11 and the second light source 12, selects any one of these lights, and outputs it to the optical isolator 14. The optical isolator 14 passes the light reaching from the changeover switch 13 toward the optical coupler 20, but does not pass the light in the opposite direction.

【0015】光カプラ20は、例えば光ファイバカプラ
であり、第1端21、第2端22、第3端23および第
4端24を有している。第1端21は光源部10に接続
され、第2端22は光導波路型回折格子素子2に接続さ
れ、第3端23は反射部30に接続され、第4端24は
検出部40に接続されている。この光カプラ20は、第
1端21に入力した光を2分岐して第2端22および第
3端23へ出力し、第2端22に入力した光を第4端2
4へ出力し、第3端23に入力した光を第4端24へ出
力する。
The optical coupler 20 is, for example, an optical fiber coupler and has a first end 21, a second end 22, a third end 23 and a fourth end 24. The first end 21 is connected to the light source unit 10, the second end 22 is connected to the optical waveguide type diffraction grating element 2, the third end 23 is connected to the reflection unit 30, and the fourth end 24 is connected to the detection unit 40. Has been done. The optical coupler 20 splits the light input to the first end 21 into two, outputs the split light to the second end 22 and the third end 23, and outputs the light input to the second end 22 to the fourth end 2.
4 and outputs the light input to the third end 23 to the fourth end 24.

【0016】反射部30は、全反射端31、レンズ32
および切替スイッチ33を有している。切替スイッチ3
3は、光カプラ20の第3端23より到達した光を入力
し、その光をレンズ32および無反射端34の何れかへ
出力する。また、この切替スイッチ33は、光カプラ2
0の第3端23より到達した光をレンズ32へ出力する
ときには、レンズ32より到達した光を光カプラ20の
第3端23へ出力する。レンズ32は、切替スイッチ3
3より入力した光を平行光として、その平行光を全反射
端31へ出力する。全反射端31は、レンズ32より到
達した平行光を垂直に入射し、その平行光をレンズ32
へ反射させる。この全反射端31は、光の入射方向に沿
って移動自在であり、例えばピエゾ素子の作用に因り移
動する。無反射端34は、開放端とされ、或いは、先端
がマッチングオイルに浸漬されていて、切替スイッチ3
3より到達した光を反射させない。
The reflector 30 includes a total reflection end 31 and a lens 32.
And a changeover switch 33. Changeover switch 3
3 receives the light reaching from the third end 23 of the optical coupler 20 and outputs the light to either the lens 32 or the non-reflection end 34. Further, this changeover switch 33 is used for the optical coupler 2
When the light reaching from the third end 23 of 0 is output to the lens 32, the light reaching from the lens 32 is output to the third end 23 of the optical coupler 20. The lens 32 is a changeover switch 3
The light input from 3 is converted into parallel light, and the parallel light is output to the total reflection end 31. The total reflection end 31 vertically enters the parallel light that has arrived from the lens 32 and reflects the parallel light in the lens 32.
To reflect. The total reflection end 31 is movable along the light incident direction, and moves due to the action of the piezo element, for example. The non-reflective end 34 is an open end, or the tip thereof is immersed in matching oil, and the changeover switch 3
Do not reflect the light that reaches from 3.

【0017】検出部40は、第1検出器41、第2検出
器42および切替スイッチ43を有している。切替スイ
ッチ43は、光カプラ20の第4端24より到達した光
を入力し、その光を第1検出器41および第2検出器4
2の何れかへ出力する。第1検出器41は、切替スイッ
チ43より到達した光のパワーを検出するものであり、
例えばフォトダイオードが好適に用いられる。第2検出
器42は、切替スイッチ43より到達した光のスペクト
ルを検出するものであり、例えばスペクトルアナライザ
が好適に用いられる。
The detector 40 has a first detector 41, a second detector 42 and a changeover switch 43. The changeover switch 43 inputs the light reaching from the fourth end 24 of the optical coupler 20 and outputs the light to the first detector 41 and the second detector 4
Output to either of the two. The first detector 41 detects the power of light that has reached from the changeover switch 43,
For example, a photodiode is preferably used. The second detector 42 detects the spectrum of the light reaching from the changeover switch 43, and for example, a spectrum analyzer is preferably used.

【0018】制御部50は、光学素子評価装置1の全体
の動作を制御するものである。特に、制御部50は、切
替スイッチ13、切替スイッチ33および切替スイッチ
43それぞれの切替動作を制御し、第1光源11および
第2光源12それぞれが光を出力するタイミングを制御
し、第1検出器41および第2検出器42それぞれが光
を検出するタイミングを制御し、また、全反射端31の
位置を制御する。
The control unit 50 controls the overall operation of the optical element evaluation apparatus 1. In particular, the control unit 50 controls the switching operation of each of the changeover switch 13, the changeover switch 33, and the changeover switch 43, controls the timing at which each of the first light source 11 and the second light source 12 outputs light, and controls the first detector. 41 and the 2nd detector 42 control the timing which detects light, respectively, and also control the position of the total reflection end 31.

【0019】また、光カプラ20の第2端22に接続さ
れた光導波路型回折格子素子2は、光導波路(例えば光
ファイバ)の光導波領域に屈折率変調による回折格子が
形成されたものである。この光導波路は、石英ガラスを
ベースとするものであって、GeO2が添加されたコア
領域と、このコア領域を取り囲むクラッド領域とを有し
ている。この光導波路の側方に位相格子マスク3が配置
され、この位相格子マスク3を介して光導波路に屈折率
変化誘起光(光導波路の屈折率の変化を誘起せしめる波
長の光、例えばKrFエキシマレーザ光源から出力され
た波長248nmのレーザ光)が照射される。この照射
に伴い、位相格子マスク3の回折作用により+1次回折
光と−1次回折光とが発生し、これらが互いに干渉して
干渉縞が生じる。そして、この干渉縞における屈折率変
化誘起光のパワー分布に応じて、光導波路の屈折率が変
化し、これにより回折格子が形成されて、光導波路型回
折光子素子2が製造される。
The optical waveguide type diffraction grating element 2 connected to the second end 22 of the optical coupler 20 has a diffraction grating formed by refractive index modulation in the optical waveguide region of the optical waveguide (for example, an optical fiber). is there. This optical waveguide is based on silica glass and has a core region doped with GeO 2 and a cladding region surrounding the core region. A phase grating mask 3 is arranged on the side of the optical waveguide, and refractive index change inducing light (light having a wavelength that induces a change in the refractive index of the optical waveguide, for example, KrF excimer laser) The laser beam having a wavelength of 248 nm output from the light source is emitted. Along with this irradiation, the + 1st-order diffracted light and the -1st-order diffracted light are generated due to the diffraction action of the phase grating mask 3, and these interfere with each other to generate an interference fringe. Then, the refractive index of the optical waveguide changes according to the power distribution of the refractive index change inducing light in the interference fringes, whereby a diffraction grating is formed, and the optical waveguide type diffractive photon element 2 is manufactured.

【0020】次に、本実施形態に係る光学素子評価装置
1の動作について説明するとともに、本実施形態に係る
光学素子評価方法および光学素子製造方法についても説
明する。なお、以下に説明する光学素子評価は、光学素
子製造の際に行われるものである。光学素子評価装置1
は、制御部50による制御の下に動作し、以下に述べる
3つの動作モードを有している。
Next, the operation of the optical element evaluation apparatus 1 according to this embodiment will be described, and the optical element evaluation method and optical element manufacturing method according to this embodiment will also be described. The optical element evaluation described below is performed when manufacturing the optical element. Optical element evaluation device 1
Operates under the control of the controller 50 and has the following three operation modes.

【0021】第1動作モードでは、切替スイッチ13に
より、第1光源11から出力された連続光が光カプラ2
0の第1端21に入力し、切替スイッチ33により、光
カプラ20の第3端23から出力された光が全反射端3
1により反射され、切替スイッチ43により、光カプラ
20の第4端24から出力された光が第1検出器41に
入力する。
In the first operation mode, the continuous light output from the first light source 11 is switched by the changeover switch 13 to the optical coupler 2.
The light output from the third end 23 of the optical coupler 20 is input to the first end 21 of 0 and is output from the third end 23 of the optical coupler 20.
The light reflected by 1 and output from the fourth end 24 of the optical coupler 20 is input to the first detector 41 by the changeover switch 43.

【0022】この第1動作モードでは、第1光源11か
ら出力された連続光は、切替スイッチ13および光アイ
ソレータ14を経て光カプラ20の第1端21に入力
し、光カプラ20において2分岐されて、光カプラ20
の第2端22および第3端23それぞれから出力され
る。光カプラ20の第2端22より出力された連続光
は、光導波路型回折光素子2により一部が反射され、そ
の反射された連続光は、光カプラ20の第2端22に入
力し、第4端24から出力される。一方、光カプラ20
の第3端23より出力された連続光は、切替スイッチ3
3およびレンズ32を経て全反射端31により反射さ
れ、その反射された連続光は、レンズ32および切替ス
イッチ33を経て光カプラ20の第3端23に入力し、
第4端24から出力される。そして、光カプラ20の第
4端24から出力された連続光は、切替スイッチ43を
経て第1検出器41に入力し、そのパワーが検出され
る。
In this first operation mode, the continuous light output from the first light source 11 enters the first end 21 of the optical coupler 20 via the changeover switch 13 and the optical isolator 14 and is branched into two in the optical coupler 20. Optical coupler 20
Is output from each of the second end 22 and the third end 23 of the. A part of the continuous light output from the second end 22 of the optical coupler 20 is reflected by the optical waveguide type diffractive optical element 2, and the reflected continuous light is input to the second end 22 of the optical coupler 20. It is output from the fourth end 24. On the other hand, the optical coupler 20
The continuous light output from the third end 23 of the
3 and the lens 32, and is reflected by the total reflection end 31, and the reflected continuous light is input to the third end 23 of the optical coupler 20 via the lens 32 and the changeover switch 33.
It is output from the fourth end 24. Then, the continuous light output from the fourth end 24 of the optical coupler 20 is input to the first detector 41 via the changeover switch 43, and its power is detected.

【0023】すなわち、この第1動作モードでは、光源
部10より出力される光は、光導波路型回折格子素子2
の反射帯域において連続スペクトルを有する連続光であ
る。第1検出器41に到達する光は、光導波路型回折格
子素子2により反射された連続光、および、全反射端3
1により反射された連続光である。そして、第1検出器
41に到達する光のパワーが検出されることにより、光
導波路型回折格子素子2の波長分散特性が評価される。
この評価の原理については後述する。
That is, in this first operation mode, the light output from the light source section 10 is the optical waveguide type diffraction grating element 2.
The continuous light has a continuous spectrum in the reflection band of. The light reaching the first detector 41 is continuous light reflected by the optical waveguide type diffraction grating element 2 and total reflection end 3
The continuous light reflected by 1. Then, by detecting the power of the light reaching the first detector 41, the wavelength dispersion characteristic of the optical waveguide type diffraction grating element 2 is evaluated.
The principle of this evaluation will be described later.

【0024】第2動作モードでは、切替スイッチ13に
より、第1光源11から出力された連続光が光カプラ2
0の第1端21に入力し、切替スイッチ33により、光
カプラ20の第3端23から出力された光が無反射端3
4へ出力され、切替スイッチ43により、光カプラ20
の第4端24から出力された光が第2検出器42に入力
する。
In the second operation mode, the changeover switch 13 causes the continuous light output from the first light source 11 to output the continuous light.
The light output from the third end 23 of the optical coupler 20 is input to the first end 21 of the optical coupler 20 by the changeover switch 33.
4 is output to the optical coupler 20 by the changeover switch 43.
The light output from the fourth end 24 of the input light enters the second detector 42.

【0025】この第2動作モードでは、第1光源11か
ら出力された連続光は、切替スイッチ13および光アイ
ソレータ14を経て光カプラ20の第1端21に入力
し、光カプラ20において2分岐されて、光カプラ20
の第2端22および第3端23それぞれから出力され
る。光カプラ20の第2端22より出力された連続光
は、光導波路型回折光素子2により一部が反射され、そ
の反射された連続光は、光カプラ20の第2端22に入
力し、第4端24から出力される。一方、光カプラ20
の第3端23より出力された連続光は、切替スイッチ3
3を経て無反射端34に到達し、反射されることはな
い。そして、光カプラ20の第4端24から出力された
連続光は、切替スイッチ43を経て第2検出器42に入
力し、そのスペクトルが検出される。
In this second operation mode, the continuous light output from the first light source 11 enters the first end 21 of the optical coupler 20 via the changeover switch 13 and the optical isolator 14, and is branched into two in the optical coupler 20. Optical coupler 20
Is output from each of the second end 22 and the third end 23 of the. A part of the continuous light output from the second end 22 of the optical coupler 20 is reflected by the optical waveguide type diffractive optical element 2, and the reflected continuous light is input to the second end 22 of the optical coupler 20. It is output from the fourth end 24. On the other hand, the optical coupler 20
The continuous light output from the third end 23 of the
It reaches the non-reflective end 34 via 3 and is not reflected. Then, the continuous light output from the fourth end 24 of the optical coupler 20 is input to the second detector 42 via the changeover switch 43, and the spectrum thereof is detected.

【0026】すなわち、この第2動作モードでは、光源
部10より出力される光は、光導波路型回折格子素子2
の反射帯域において連続スペクトルを有する連続光であ
る。第2検出器42に到達する光は、光導波路型回折格
子素子2により反射された連続光である。したがって、
第2検出器42に到達する光のスペクトルが検出される
ことにより、光導波路型回折格子素子2の反射スペクト
ルが評価される。
That is, in this second operation mode, the light output from the light source unit 10 is the optical waveguide type diffraction grating element 2.
The continuous light has a continuous spectrum in the reflection band of. The light reaching the second detector 42 is continuous light reflected by the optical waveguide type diffraction grating element 2. Therefore,
By detecting the spectrum of the light that reaches the second detector 42, the reflection spectrum of the optical waveguide type diffraction grating element 2 is evaluated.

【0027】第3動作モードでは、切替スイッチ13に
より、第2光源12から出力されたパルス光が光カプラ
20の第1端21に入力し、切替スイッチ33により、
光カプラ20の第3端23から出力された光が無反射端
34へ出力され、切替スイッチ43により、光カプラ2
0の第4端24から出力された光が第1検出器41に入
力する。
In the third operation mode, the changeover switch 13 inputs the pulsed light output from the second light source 12 to the first end 21 of the optical coupler 20, and the changeover switch 33 changes the pulsed light.
The light output from the third end 23 of the optical coupler 20 is output to the non-reflection end 34, and the changeover switch 43 causes the optical coupler 2
The light output from the fourth end 24 of 0 enters the first detector 41.

【0028】この第3動作モードでは、第2光源12か
ら出力されたパルス光は、切替スイッチ13および光ア
イソレータ14を経て光カプラ20の第1端21に入力
し、光カプラ20において2分岐されて、光カプラ20
の第2端22および第3端23それぞれから出力され
る。光カプラ20の第2端22より出力されたパルス光
は、光導波路型回折光素子2により一部が反射され、そ
の反射されたパルス光は、光カプラ20の第2端22に
入力し、第4端24から出力される。一方、光カプラ2
0の第3端23より出力されたパルス光は、切替スイッ
チ33を経て無反射端34に到達し、反射されることは
ない。そして、光カプラ20の第4端24から出力され
たパルス光は、切替スイッチ43を経て第1検出器41
に入力し、そのパワーの時間変化が検出される。
In the third operation mode, the pulsed light output from the second light source 12 enters the first end 21 of the optical coupler 20 via the changeover switch 13 and the optical isolator 14, and is branched into two in the optical coupler 20. Optical coupler 20
Is output from each of the second end 22 and the third end 23 of the. A part of the pulsed light output from the second end 22 of the optical coupler 20 is reflected by the optical waveguide type diffractive optical element 2, and the reflected pulsed light is input to the second end 22 of the optical coupler 20, It is output from the fourth end 24. On the other hand, optical coupler 2
The pulsed light output from the third end 23 of 0 reaches the non-reflection end 34 through the changeover switch 33 and is not reflected. Then, the pulsed light output from the fourth end 24 of the optical coupler 20 passes through the changeover switch 43 and the first detector 41.
, And the time change of the power is detected.

【0029】すなわち、この第3動作モードでは、光源
部10より出力される光は、光導波路型回折格子素子2
の反射帯域内の波長のパルス光である。第1検出器41
に到達する光は、光導波路型回折格子素子2により反射
されたパルス応答光である。したがって、第1検出器4
1に到達する光のパワーの時間変化が検出されることに
より、光導波路型回折格子素子2の波長分散特性が評価
される。
That is, in the third operation mode, the light output from the light source unit 10 is the optical waveguide type diffraction grating element 2
The pulsed light has a wavelength within the reflection band of. First detector 41
The light arriving at is the pulse response light reflected by the optical waveguide type diffraction grating element 2. Therefore, the first detector 4
The chromatic dispersion characteristic of the optical waveguide type diffraction grating element 2 is evaluated by detecting the change over time in the power of the light reaching 1.

【0030】或いは、この第3動作モードでは、第2光
源12よりパルス光が一定時間間隔で繰り返し出力され
るのも好適である。この場合、第1検出器41に到達す
る光は、第2光源12より出力される各パルス光に対す
る光導波路型回折格子素子2からの反射光が重畳された
ものとなる。したがって、第1検出器41による検出結
果に基づいて、第2光源12より出力される各パルス光
に対する光導波路型回折格子素子2からの反射光の相互
の時間的分離の程度が求められて、光導波路型回折格子
素子2の波長分散特性が評価される。
Alternatively, in the third operation mode, it is also preferable that the pulsed light is repeatedly output from the second light source 12 at regular time intervals. In this case, the light that reaches the first detector 41 is a superposition of the reflected light from the optical waveguide type diffraction grating element 2 with respect to each pulsed light output from the second light source 12. Therefore, based on the detection result by the first detector 41, the degree of temporal separation of the reflected light from the optical waveguide type diffraction grating element 2 for each pulsed light output from the second light source 12 is obtained, The wavelength dispersion characteristic of the optical waveguide type diffraction grating element 2 is evaluated.

【0031】次に、第1動作モードにおける波長分散特
性評価の原理について説明する。第1光源11から出力
される連続光の電場E(t)は
Next, the principle of chromatic dispersion characteristic evaluation in the first operation mode will be described. The electric field E (t) of continuous light output from the first light source 11 is

【数1】 なる式で表される。ここで、ωは光の周波数であり、S
(ω)はパワースペクトル密度であり、φ(ω)は周波数依
存の位相である。
[Equation 1] It is expressed by Where ω is the frequency of light and S
(ω) is the power spectral density, and φ (ω) is the frequency-dependent phase.

【0032】位相φ(ω)は、互いに異なる周波数ωと
ω' との間では相関が無いとして、
Assuming that the phase φ (ω) has no correlation between frequencies ω and ω ′ different from each other,

【数2】 なる関係式が成り立つものとする。ここで、左辺の角括
弧は時間平均を表し、右辺のδはディラックのデルタ関
数を表す。
[Equation 2] The following relational expression holds. Here, the square brackets on the left side represent the time average, and δ on the right side represents the Dirac delta function.

【0033】全反射端31により反射されて第1検出器
41に到達する連続光の電場E1(t)は、
The electric field E 1 (t) of the continuous light reflected by the total reflection edge 31 and reaching the first detector 41 is

【数3】 なる式で表される。ここでは、全反射端31における反
射率は光の周波数ωに依らず一定であるとした。t
1は、第1光源11から出力された連続光が全反射端3
1により反射された後に第1検出器41に到達するまで
の時間である。
[Equation 3] It is expressed by Here, it is assumed that the reflectance at the total reflection end 31 is constant regardless of the frequency ω of light. t
1 indicates that the continuous light output from the first light source 11 is the total reflection end 3
It is the time until it reaches the first detector 41 after being reflected by 1.

【0034】一方、光導波路型回折格子素子2の反射特
性は、光の周波数ωに依存した反射率r(ω)と遅延時間
2とにより表される。この遅延時間t2は、第1光源1
1から出力された周波数ωの光が光導波路型回折格子素
子2上の所定位置(反射率r(ω))で反射された後に第
1検出器41に到達するまでの時間に相当する。光導波
路型回折格子素子2により反射されて第1検出器41に
到達する連続光の電場E2(t)は、
On the other hand, the reflection characteristic of the optical waveguide type diffraction grating element 2 is represented by the reflectance r (ω) depending on the frequency ω of light and the delay time t 2 . This delay time t 2 is equal to the first light source 1
This corresponds to the time required for the light having the frequency ω output from 1 to reach the first detector 41 after being reflected at a predetermined position (reflectance r (ω)) on the optical waveguide type diffraction grating element 2. The electric field E 2 (t) of continuous light that reaches the first detector 41 after being reflected by the optical waveguide type diffraction grating element 2 is

【数4】 なる式で表される。[Equation 4] It is expressed by

【0035】第1検出器41に到達する光の電場は、上
記(3)式で表される電場E1(t)と、上記(4)式で表され
る電場E2(t)との和である。したがって、第1検出器
41により検出される光のパワーP(τ)は、
The electric field of light reaching the first detector 41 is composed of an electric field E 1 (t) represented by the above equation (3) and an electric field E 2 (t) represented by the above equation (4). It is a sum. Therefore, the power P (τ) of the light detected by the first detector 41 is

【数5】 なる式で表される。τは、時間t1と時間t2との差であ
り、全反射端31の位置に依存する。この式の右辺にお
いて、E1(t)*1(t) および E2(t)*2(t)それぞ
れは、時間差τに依存しない項であって、一定値のオフ
セットとなるものであり、以降では無視する。
[Equation 5] It is expressed by τ is the difference between time t 1 and time t 2, and depends on the position of the total reflection end 31. On the right side of this equation, E 1 (t) * E 1 (t) and E 2 (t) * E 2 (t) are terms that do not depend on the time difference τ, and are constant offset values. Yes, and ignore it from here on.

【0036】この(5)式は、時間差τに依存しない項を
省略して、時間差τに依存する項のみを残し、また、上
記(2)式を考慮すると、
In this equation (5), the term that does not depend on the time difference τ is omitted, and only the term that depends on the time difference τ is left. Further, considering the above equation (2),

【数6】 なる式で表される。ここで、Reは実数部を表す。そし
て、第1検出器41(例えばフォトダイオード)から出
力される電流値I(τ)は、
[Equation 6] It is expressed by Here, Re represents the real part. The current value I (τ) output from the first detector 41 (eg, photodiode) is

【数7】 なる式で表される。この(7)式から判るように、第1検
出器41から出力される電流値I(τ)は、積S(ω)・r
(ω)のフーリエ変換の強度に比例する。そこで、全反射
端31を移動させることで時間差τを変化させ、電流値
I(τ)の時間差τ依存性を求めることで、光導波路型回
折格子素子2の波長分散特性を評価することができる。
その例を示したものが図2および図3である。
[Equation 7] It is expressed by As can be seen from the equation (7), the current value I (τ) output from the first detector 41 is the product S (ω) · r.
It is proportional to the intensity of the Fourier transform of (ω). Therefore, the wavelength difference characteristic of the optical waveguide type diffraction grating element 2 can be evaluated by changing the time difference τ by moving the total reflection end 31 and obtaining the time difference τ dependency of the current value I (τ). .
An example thereof is shown in FIGS. 2 and 3.

【0037】図2は、光導波路型回折格子素子2の屈折
率変調振幅分布がガウス分布である場合に第1検出器4
1により検出される光のパワーを示す図である。図3
は、光導波路型回折格子素子2の屈折率変調振幅分布が
位相反転部を有する場合に第1検出器41により検出さ
れる光のパワーを示す図である。各図(a)は、光導波
路型回折格子素子2の屈折率変調振幅分布を示してい
る。各図(b)は、全反射端31の位置(時間差τに相
当)を屈折率変調形成領域長で規格化して横軸に示し、
第1検出器41から出力される電流値I(τ)(すなわ
ち、第1検出器41により検出される光のパワー)を縦
軸に示している。
FIG. 2 shows the first detector 4 when the refractive index modulation amplitude distribution of the optical waveguide type diffraction grating element 2 is a Gaussian distribution.
It is a figure which shows the power of the light detected by 1. Figure 3
FIG. 4 is a diagram showing the power of light detected by the first detector 41 when the refractive index modulation amplitude distribution of the optical waveguide type diffraction grating element 2 has a phase inversion part. Each figure (a) shows the refractive index modulation amplitude distribution of the optical waveguide type diffraction grating element 2. In each drawing (b), the position of the total reflection end 31 (corresponding to the time difference τ) is normalized by the refractive index modulation formation region length and is shown on the horizontal axis,
The current value I (τ) output from the first detector 41 (that is, the power of the light detected by the first detector 41) is shown on the vertical axis.

【0038】図2(b)および図3(b)に示されるよ
うに、何れの場合にも、全反射端31がレンズ32より
遠ざかる(すなわち、時間差τが大きくなる)に従い、
第1検出器41により検出される光のパワーは増減を繰
り返す。全反射端31の位置に対して、第1検出器41
により検出される光のパワーは多数のピークを有してい
る。この各ピークは、光導波路型回折格子素子2におけ
る光の反射回数が1回,3回,5回,…それぞれの場合
を表している。また、このように多数のピークが発生す
ることは、上記(6)式が複素関数であって符号が反転す
る場合があり、上記(7)式がこの(6)式の絶対値をとった
ものであることからも説明され得る。
As shown in FIGS. 2B and 3B, in both cases, as the total reflection end 31 moves away from the lens 32 (that is, the time difference τ increases),
The power of the light detected by the first detector 41 repeatedly increases and decreases. With respect to the position of the total reflection end 31, the first detector 41
The power of the light detected by has many peaks. Each of these peaks represents the case where the number of times of reflection of light in the optical waveguide type diffraction grating element 2 is 1, 3, 5, ... In addition, the fact that a large number of peaks occur in this way means that the expression (6) above is a complex function and the sign may be inverted, and the expression (7) above takes the absolute value of this expression (6). It can be explained from the fact that it is one.

【0039】図2(b)および図3(b)で各ピーク点
を結ぶ包絡線を比較すると以下のことが言える。すなわ
ち、図2(b)では、第1検出器41により検出される
光のパワーは、最初の第1ピークで最大となり、その後
の各ピークでは次第に減少していくものの、その減少の
程度は緩やかである。一方、図3(b)では、第1検出
器41により検出される光のパワーは、最初の第1ピー
クから第6ピークまでは次第に大きくなっていき、第6
ピークで最大となり、第6ピーク以降では急激に減少し
ている。このように、図2(b)と比較して図3(b)
では、第1検出器41により検出される光のパワーは最
大値を経た後に急激に減少しており、このことは波長分
散の絶対値が小さいことを表している。実際に、光導波
路型回折格子素子2は、屈折率変調振幅分布がガウス分
布である場合(図2(a))より、屈折率変調振幅分布
が位相反転部を有する場合(図3(a))の方が、波長
分散の絶対値が小さい値に抑制されたものとなる。
The following can be said by comparing the envelopes connecting the respective peak points in FIG. 2 (b) and FIG. 3 (b). That is, in FIG. 2B, the power of the light detected by the first detector 41 becomes maximum at the first first peak, and gradually decreases at each subsequent peak, but the degree of decrease is gradual. Is. On the other hand, in FIG. 3B, the power of the light detected by the first detector 41 gradually increases from the first peak to the sixth peak, and then the sixth power.
It becomes the maximum at the peak and decreases sharply after the sixth peak. Thus, compared to FIG. 2B, FIG.
Then, the power of the light detected by the first detector 41 rapidly decreases after reaching the maximum value, which means that the absolute value of the chromatic dispersion is small. Actually, the optical waveguide type diffraction grating element 2 has a case where the refractive index modulation amplitude distribution has a phase inversion part, as compared with the case where the refractive index modulation amplitude distribution is a Gaussian distribution (FIG. 2A) (FIG. 3A). ), The absolute value of chromatic dispersion is suppressed to a small value.

【0040】本実施形態では、位相格子マスク3を介し
て光導波路に屈折率変化誘起光が照射されて光導波路型
回折格子素子2が製造されるとともに、その製造の際に
本実施形態に係る光学素子評価装置1または光学素子評
価方法が用いられて、光導波路型回折格子素子2の反射
スペクトルおよび波長分散特性の双方が評価される。そ
して、反射スペクトルおよび波長分散特性それぞれが所
望のものとなった時点で屈折率変化誘起光の照射を終了
して、光導波路型回折格子素子2の製造を終了する。し
たがって、本実施形態によれば、反射スペクトルおよび
波長分散特性の双方に関して所望のものとなった光導波
路型回折格子素子2が歩留まりよく製造され得る。
In the present embodiment, the optical waveguide type diffraction grating element 2 is manufactured by irradiating the optical waveguide with the refractive index change inducing light through the phase grating mask 3, and at the time of manufacturing the optical waveguide type diffraction grating element 2. The optical element evaluation apparatus 1 or the optical element evaluation method is used to evaluate both the reflection spectrum and the wavelength dispersion characteristic of the optical waveguide type diffraction grating element 2. Then, when the reflection spectrum and the wavelength dispersion characteristic are respectively desired, the irradiation of the refractive index change inducing light is ended, and the manufacture of the optical waveguide type diffraction grating element 2 is ended. Therefore, according to the present embodiment, the optical waveguide type diffraction grating element 2 which is desired with respect to both the reflection spectrum and the wavelength dispersion characteristic can be manufactured with high yield.

【0041】本発明は、上記実施形態に限定されるもの
ではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施
形態では、光学素子評価装置1による評価の対象物は、
光導波路型回折格子素子2であったが、他の光学素子で
あってもよい。また、光カプラ20に替えてハーフミラ
ーが用いられてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, but various modifications can be made. For example, in the above embodiment, the object to be evaluated by the optical element evaluation apparatus 1 is
Although it is the optical waveguide type diffraction grating element 2, other optical elements may be used. A half mirror may be used instead of the optical coupler 20.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
係る光学素子評価装置または方法によれば、評価対象物
である光学素子の反射帯域において連続スペクトルを有
する光は、光源部より出力されて光学系の第1端に入力
され、この光学系において分岐されて、光学系の第2端
および第3端それぞれから出力される。光学系の第2端
から出力された光は光学素子により反射され、その反射
された光は光学系の第2端に入力して第4端から出力さ
れる。光学系の第3端が全反射端とされているときに
は、光学系の第3端から出力された光は該全反射端によ
り反射され、その反射された光は、光学系の第3端に入
力して、光学素子により反射された光とともに第4端か
ら出力される。そして、全反射端の各位置に対して、光
学系の第4端から出力された光のパワーが検出されるこ
とにより、光学素子の波長分散特性が評価される。一
方、光学系の第3端が無反射端とされているときには、
光学系の第3端から出力された光は反射されることはな
い。そして、光学素子により反射された光のみが光学系
の第4端から出力され、その光のスペクトルが検出され
ることにより、光学素子の反射スペクトルが評価され
る。
As described in detail above, according to the optical element evaluation apparatus or method of the present invention, light having a continuous spectrum in the reflection band of the optical element which is the object of evaluation is output from the light source section. Is input to the first end of the optical system, branched in this optical system, and output from each of the second end and the third end of the optical system. The light output from the second end of the optical system is reflected by the optical element, and the reflected light is input to the second end of the optical system and output from the fourth end. When the third end of the optical system is the total reflection end, the light output from the third end of the optical system is reflected by the total reflection end, and the reflected light is reflected by the third end of the optical system. It is input and output from the fourth end together with the light reflected by the optical element. Then, by detecting the power of the light output from the fourth end of the optical system at each position of the total reflection end, the wavelength dispersion characteristic of the optical element is evaluated. On the other hand, when the third end of the optical system is the non-reflection end,
The light output from the third end of the optical system is not reflected. Then, only the light reflected by the optical element is output from the fourth end of the optical system, and the reflection spectrum of the optical element is evaluated by detecting the spectrum of the light.

【0043】このように、本発明に係る光学素子評価装
置または方法によれば、光学素子の波長分散特性および
反射スペクトルの双方が評価される。また、本発明に係
る光学素子製造方法では、光学素子の製造の過程におい
て、その光学素子の反射スペクトルおよび波長分散特性
の双方が評価され、反射スペクトルおよび波長分散特性
それぞれが所望のものとなった時点で光学素子の製造を
終了する。このようにして、反射スペクトルおよび波長
分散特性の双方に関して所望のものとなった光学素子が
歩留まりよく製造され得る。
As described above, according to the optical element evaluation apparatus or method of the present invention, both the wavelength dispersion characteristic and the reflection spectrum of the optical element are evaluated. Further, in the optical element manufacturing method according to the present invention, in the process of manufacturing the optical element, both the reflection spectrum and the wavelength dispersion characteristic of the optical element are evaluated, and the reflection spectrum and the wavelength dispersion characteristic are respectively desired. At this point, manufacturing of the optical element is completed. In this way, the desired optical element can be manufactured with high yield in terms of both the reflection spectrum and the wavelength dispersion characteristic.

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

【図1】本実施形態に係る光学素子評価装置1の構成図
である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical element evaluation apparatus 1 according to the present embodiment.

【図2】光導波路型回折格子素子2の屈折率変調振幅分
布がガウス分布である場合に第1検出器41により検出
される光のパワーを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the power of light detected by a first detector 41 when the refractive index modulation amplitude distribution of the optical waveguide type diffraction grating element 2 is a Gaussian distribution.

【図3】光導波路型回折格子素子2の屈折率変調振幅分
布が位相反転部を有する場合に第1検出器41により検
出される光のパワーを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the power of light detected by a first detector 41 when the refractive index modulation amplitude distribution of the optical waveguide type diffraction grating element 2 has a phase inversion part.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光学素子評価装置、2…光導波路型回折格子素子、
3…位相格子マスク、10…光源部、11…第1光源、
12…第2光源、13…切替スイッチ、14…光アイソ
レータ、20…光カプラ、21…第1端、22…第2
端、23…第3端、24…第4端、30…反射部、31
…全反射端、32…レンズ、33…切替スイッチ、34
…無反射端、40…検出部、41…第1検出器、42…
第2検出器、43…切替スイッチ、50…制御部。
1 ... Optical element evaluation device, 2 ... Optical waveguide type diffraction grating element,
3 ... Phase grating mask, 10 ... Light source part, 11 ... First light source,
12 ... 2nd light source, 13 ... Changeover switch, 14 ... Optical isolator, 20 ... Optical coupler, 21 ... 1st end, 22 ... 2nd
Edge, 23 ... Third edge, 24 ... Fourth edge, 30 ... Reflecting portion, 31
… Total reflection edge, 32… Lens, 33… Changeover switch, 34
... non-reflective end, 40 ... detector, 41 ... first detector, 42 ...
2nd detector, 43 ... Changeover switch, 50 ... Control part.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光学素子の特性を評価する装置であっ
て、 前記光学素子の反射帯域において連続スペクトルを有す
る連続光を出力する光源部と、 第1端,第2端,第3端および第4端を有し、前記第1
端が前記光源部に接続され、前記第2端が前記光学素子
に接続され、前記第1端に入力した光を分岐して前記第
2端および前記第3端へ出力し、前記第2端に入力した
光を前記第4端へ出力し、前記第3端に入力した光を前
記第4端へ出力する光学系と、 前記光学系の前記第3端から出力された光を入力し、そ
の光に対して全反射端および無反射端の何れかに切替え
可能であり、光入射方向に沿って前記全反射端が移動自
在であり、前記全反射端に切替えられているときに、前
記第3端から出力された光を前記全反射端により反射し
て、その反射した光を前記第3端に入力させる反射部
と、 前記光学系の前記第4端から出力された光のパワーを検
出する第1検出器と、 前記光学系の前記第4端から出力された光のスペクトル
を検出する第2検出器と、 を備えることを特徴とする光学素子評価装置。
1. A device for evaluating characteristics of an optical element, comprising: a light source section that outputs continuous light having a continuous spectrum in a reflection band of the optical element; a first end, a second end, a third end, and a first end. Having four ends, the first
The end is connected to the light source unit, the second end is connected to the optical element, the light input to the first end is branched and output to the second end and the third end, and the second end An optical system that outputs the light input to the fourth end and outputs the light input to the third end to the fourth end, and the light output from the third end of the optical system is input, The light can be switched to either a total reflection end or a non-reflection end, the total reflection end is movable along the light incident direction, and when the total reflection end is switched, The light output from the third end is reflected by the total reflection end and the reflected light is input to the third end; and the power of the light output from the fourth end of the optical system. A first detector for detecting, and a second detector for detecting a spectrum of light output from the fourth end of the optical system. Optical element evaluation apparatus comprising: the output device, the.
【請求項2】 前記光源部は前記連続光およびパルス光
の何れかを選択して出力することを特徴とする請求項1
記載の光学素子評価装置。
2. The light source unit selects and outputs one of the continuous light and the pulsed light.
The optical element evaluation device described.
【請求項3】 前記光源部は前記パルス光を繰り返し出
力することを特徴とする請求項2記載の光学素子評価装
置。
3. The optical element evaluation apparatus according to claim 2, wherein the light source section repeatedly outputs the pulsed light.
【請求項4】 光学素子の特性を評価する方法であっ
て、 第1端,第2端,第3端および第4端を有し、前記第1
端に入力した光を分岐して前記第2端および前記第3端
へ出力し、前記第2端に入力した光を前記第4端へ出力
し、前記第3端に入力した光を前記第4端へ出力する光
学系を用い、 前記光学系の前記第1端に光源部を接続し、前記光学素
子の反射帯域において連続スペクトルを有する連続光を
前記光源部より前記第1端に入力させ、 前記光学系の前記第2端に前記光学素子を接続し、前記
第2端から出力された光を前記光学素子により反射し
て、その反射した光を前記第2端に入力させ、 前記光学系の前記第3端を全反射端とし、光入射方向に
沿った前記全反射端の各位置において、前記第3端から
出力された光を前記全反射端により反射して、その反射
した光を前記第3端に入力させ、このときに前記第4端
から出力された光のパワーを検出し、 前記光学系の前記第3端を無反射端とし、このときに前
記第4端から出力された光のスペクトルを検出する、 ことを特徴とする光学素子評価方法。
4. A method for evaluating characteristics of an optical element, comprising: a first end, a second end, a third end and a fourth end,
The light input to the end is branched and output to the second end and the third end, the light input to the second end is output to the fourth end, and the light input to the third end is output to the first end. An optical system that outputs to four ends is used, a light source unit is connected to the first end of the optical system, and continuous light having a continuous spectrum in the reflection band of the optical element is input from the light source unit to the first end. The optical element is connected to the second end of the optical system, the light output from the second end is reflected by the optical element, and the reflected light is input to the second end, The third end of the system is a total reflection end, and the light output from the third end is reflected by the total reflection end at each position of the total reflection end along the light incident direction, and the reflected light To the third end, and at this time, the power of the light output from the fourth end is Out, the third end of the optical system is no reflection end, and detect the spectrum of the light output from the fourth end in this case, the optical element evaluation method characterized by.
【請求項5】 パルス光を前記光源部より前記光学系の
前記第1端に入力させ、 前記光学系の前記第3端を無反射端とし、このときに前
記第4端から出力された光のパワーの時間変化を検出す
る、 ことを特徴とする請求項4記載の光学素子評価方法。
5. The pulsed light is input from the light source unit to the first end of the optical system, and the third end of the optical system is a non-reflection end, and the light output from the fourth end at this time. 5. The optical element evaluation method according to claim 4, wherein the change in the power with time is detected.
【請求項6】 前記パルス光を前記光源部より繰り返し
出力することを特徴とする請求項5記載の光学素子評価
方法。
6. The optical element evaluation method according to claim 5, wherein the pulsed light is repeatedly output from the light source unit.
【請求項7】 請求項1記載の光学素子評価装置または
請求項4記載の光学素子評価方法を用いて前記光学素子
の特性を評価しながら前記光学素子を製造することを特
徴とする光学素子製造方法。
7. An optical element manufacturing method, characterized in that the optical element is manufactured while the characteristics of the optical element are evaluated by using the optical element evaluation apparatus according to claim 1 or the optical element evaluation method according to claim 4. Method.
【請求項8】 請求項7記載の光学素子製造方法により
製造された光学素子。
8. An optical element manufactured by the optical element manufacturing method according to claim 7.
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