JP2003507754A - 複数のセグメントからなる中空部材によるマッハツェンダー干渉計 - Google Patents

複数のセグメントからなる中空部材によるマッハツェンダー干渉計

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Abstract

(57)【要約】 複数の光ファイバに光学機能を実行させるマッハツェンダー干渉計を開示する。干渉計は、光ファイバを囲繞する第１中空セグメントを含んでいる。第１中空セグメントは、第１光学カップリング領域を形成する。干渉計は、光ファイバを囲繞する第２中空セグメントも含んでいる。第２中空セグメントは、第２光学カップリング領域を形成する。光ファイバを露出させてなる位相シフト領域は、第１中空セグメントと第２中空セグメントの間の離間部分により形成される。光ファイバは、第１中空セグメントと第２中空セグメントの間の位相シフト領域内で懸架されている。基板は、位相シフト領域内で光ファイバを支持するように設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信システムに利用されるマッハツェンダー干渉計に関する。特
に、本発明は、複数のセグメントからなる中空部材構造から形成されるマッハツ
ェンダー干渉計に関しており、製造工程中に構成要素の光ファイバにアクセスす
ることができる。
【０００２】
【技術背景】
狭波長帯域の波長多重化（ＷＤＭ）カプラ及びフィルタが新たに必要とされて
いる。当該光学装置は、エルビウムファイバ増幅器の利得スペクトルを変更する
１５５０ｎｍの窓に必要とされる。これらの装置は、ファイバから加入者への通
信構成のみならず中継線にも幅広く使用されている。これらの用途に使用される
場合、当該光学装置は、環境面において安定であり、大なる温度変化には影響さ
れず、且つ信頼性が高いことが必要とされる。
【０００３】 波長整調が可能な光学装置及び波長が固定された光学装置の双方が必要とされ
ている。例えば、全てが光学系で構成されているネットワークにおいて、該光学
装置は、望ましい入力信号を検出するように受信機端にて整調可能である。別の
手法（場合）において、整調が可能なレーザが、複数の信号の送信に使用され、
且つ所望の信号が固定フィルターを有する受信機を利用して検出されている。送
信システムは、固定レーザとフィルターとを共に使用することもできる。当該シ
ステムにおけるフィルターの波長選別能力は、数１０ｎｍから１ｎｍ未満のオー
ダであることが必要である。
【０００４】 マッハツェンダー干渉計は、狭波長帯域の波長選択能力を有していることが知
られている。１ｎｍもの狭い通過帯域を有するフィルタは、２つのエバネッセン
ト（ｅｖａｎｅｓｃｅｎｔ）カプラが相互間の光路長が同一でない状態で接続す
ることにより形成されている。しかしながら、当該接続ファイバは温度変化及び
不規則な曲げ圧力等の外部からの不安定状態に影響される故に、この装置により
量産性及び環境安定性を達成することは困難である。
【０００５】 マッハツェンダー干渉計を安定化させる１つの技術が、米国特許第５，２９５
，２０５号に開示されており、当該特許は本明細書の１部として組み込まれ且つ
本発明の譲受人（出願人）により所有されている。当該特許によると、マッハツ
ェンダー干渉計は、連続するガラスチューブの中心開口部中を互いに異なる第１
光ファイバ及び第２光ファイバを貫通させて形成されている。チューブは、真空
（負圧）にされ且つファイバの上にコラプスされるように加熱される。チューブ
は、更に加熱され、２つの光ファイバにより結合される２つのカプラを形成する
ように２つの離間した位置において引張られる。
【０００６】 作成されたマッハツェンダー構造は、光学装置の環境安定性を改善するとはい
え、当該構造は、それでもなお熱的な不安定性を有する。加えて、当該構造は、
２つのカップリング領域間の領域、つまり位相シフト領域として知られる領域に
おいて光ファイバにアクセス出来ない。公知のマッハツェンダー干渉計における
上記の制限を考慮して、大なる温度変化にほとんど影響されないか若しくは断熱
化されていて、更に干渉計の位相シフト領域内において光ファイバに物理的にア
クセスできるマッハツェンダー干渉計を実現するような構造が望まれている。
【０００７】
【発明の概要】
本発明において、複数の光ファイバに光学機能を実行させるようなマッハツェ
ンダー干渉計が開示されている。干渉計は、光ファイバを囲繞する第１中空セグ
メントを含んでいる。第１中空セグメントは、第１光学カップリング領域を形成
する。干渉計は、光ファイバを囲繞する第２中空セグメントも含んでいる。第２
中空セグメントは、第２光学カップリング領域を形成する。光ファイバを露出さ
せてなる位相シフト領域は、第１及び第２中空セグメントの間の離間部分に形成
される。光ファイバは、第１及び第２中空セグメントの間の位相シフト領域内で
懸架されている。基板は、位相シフト領域内で光ファイバを支持するように設け
られている。
【０００８】 先の概略的な記載及び下記の詳細な説明の双方は、本発明の単なる例示に過ぎ
ず、本発明の概観又は基本的な構成を示すことを企図したものであって、特許が
請求される本発明の本質並びに特性を理解するようにしている。添付した図面は
、本発明の理解を更に深め、且つ本明細書に組み込まれて本明細書の１部を構成
している。図面は、本発明の様々な特徴と実施例を図示し、更に詳細な説明と共
に本発明の原理及び動作を説明する。
【０００９】 本発明の様々な利点は、本明細書のこれ以降の記載及び特許請求の範囲の記載
を読むこと並びに添付した図面を参照することにより、当業者に明確になるであ
ろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下の詳細な説明は、本発明の好ましい実施例を詳細に示し、実施例の幾つか
は、添付図面中に示されている。可能な限り、同じ参照番号が、図面を通して同
一又は類似の部分を示すように使用されている。 図１を参照すると、本発明の好ましい実施例であるマッハツェンダー干渉計の
部分断面図が示されている。マッハツェンダー干渉計１０は、様々な光学干渉機
能を実行するように設計可能である。図示の如く、干渉計１０は、第１カプラ領
域１２と、第２カプラ領域１４と、第１カプラ領域１２及び第２カプラ領域１４
の間に形成された位相シフト領域１６と、を含んでいる。光ファイバ１８及び２
０は、干渉計１０の長手方向に亘って独立し且つ連続している光学導波路を設け
ている。従来技術のマルチクラッド（Ｍｕｌｔｉ−ｃｌａｄ）マッハツェンダー
構造において、光ファイバは、中空部材と呼ばれる母材ガラスの単一チューブ内
に形成された中心開口部に挿入されている。しかしながら、実施例の干渉計１０
の構造によると、２つのガラス中空セグメントの各々が、カップリング領域１２
、１４を形成している。従って、製造工程中、各光ファイバ１８、２０は、各中
空セグメント２２、２４の中心開口部２６を通して挿入される。その後、各中空
セグメント２２、２４は、コラプスされるように加熱され且つ光ファイバ１８、
２０の周囲に中空部材を形成するガラス材料が溶融するように加熱される。溶融
工程の後、各中空セグメント２２、２４は、更に公知の引張り装置にて加熱及び
処理され、カップリングテーパ２８を形成するように各中空セグメント２２、２
４の中心部分が引き伸ばされる。各中空部材２２、２４中の光ファイバ１８、２
０は、加熱され且つ引き伸ばされると、各ファイバのクラッディング領域３４は
結合され、且つ光ファイバのコア領域３６は光学的に結合される。１つの実施例
として、各中空セグメント２２、２４の最終的な光学カプラは、平衡化されたマ
ッハツェンダー干渉計用の３ｄＢカプラとされ得る。しかしながら、当該光学カ
ップリング構造が３ｄＢカプラ以外の装置を使用し得ることを、当業者は理解す
るであろう。
【００１１】 各カップリングテーパ２８が形成された後、第１及び第２中空セグメント２２
、２４は、中空セグメント２２、２４の外径よりも僅かに大きい内径を有してい
る途切れていない外側中空部材３０の中心開口部（穴）３２内に配置されている
。第１及び第２中空セグメント２２、２４は、位相シフト領域１６内で光ファイ
バ１８、２０を引張るように予め決められた張力が加えられた状態で分離しても
よい。第１及び第２中空セグメント２２、２４は、数ヶ所の取り付け位置３８に
おいて外側中空部材３０に設置される。取り付けは、部分熱処理、エポキシ樹脂
、又はガラスフリットを含む様々な方法により達成され得る。後述の記載で理解
されるであろうが、外側中空部材３０は、中空セグメント２２、２４を構造上支
持するように且つ固定するように設けられていて、位相シフト領域１６内の光フ
ァイバ１８、２０の移動を防止している。外側中空部材３０は、熱的効果を干渉
計に発生させるように正の熱膨張特性を有する材料から形成され得る。その代替
例として、もし断熱化された干渉計が望まれる場合、外側中空部材３０は、ゼロ
近辺又は負の熱膨張特性を有する材料から形成され得る。
【００１２】 中空部材３０内に設置された中空セグメント２２の断面図が、図２に示されて
いる。中空セグメント２２は、光ファイバ１８、２０の周囲にコラプスされてい
て、第３光学材料として作用する。それ故に、各中空セグメント２２、２４の屈
折率は、各ファイバのクラッディング領域３４の屈折率よりも低いことが好まし
い。各光ファイバ１８、２０は、中空セグメント２２内の固定位置に保持されて
いることも図示されている。しかしながら、光ファイバ１８、２０は、隔離され
ており、その結果各々のクラッディング領域３４は相互作用しない。
【００１３】 位相シフト領域１６の断面図が図３に示されている。特に重要な部分は、外側
中空部材３０の中心開口部３２内の空間であって、その中で光ファイバ１８、２
０が懸架されている。よって、位相シフト領域１６は、第１中空セグメント２２
と第２中空セグメント２４との間の不連続部により形成される。光ファイバ１８
、２０は、更に互いに隔離されており、その結果各々のクラッディング領域３４
は相互作用しない。
【００１４】 マッハツェンダー干渉計１０を形成するこの構造の特徴は、位相シフト領域１
６内で各光ファイバ１８、２０にアクセス出来ることである。光ファイバ１８、
２０が懸架され且つ露出した状態のままである故、干渉計１０の光学機能を変更
するように更に処理され得る。例えば、回折格子等の格子は、光刻印又はエッチ
ング等の様々な処理により光ファイバ１８、２０に形成され得る。通常、格子は
中空セグメント２２、２４が外側中空部材３０内に設置される前に光ファイバに
形成される。例えば、当該格子は、ファイバブラッグ回折格子（ＦＢＧｓ）とし
てもよく、マッハツェンダー干渉計を波長選択４入出力口（４−ｐｏｒｔ）フィ
ルタとして機能させる。この種類のフィルタは、波長選択アド／ドロップ（ａｄ
ｄ／ｄｒｏｐ）フィルタとして呼ばれる。
【００１５】 中空セグメント２４のカップリングテーパ２８の断面図が図４に示されている
。外側中空部材３０は、中空セグメント２２、２４の端部よりも小なる直径を有
するカップリングテーパ２８に構造上の支持及び補強を提供する。図４は、各光
ファイバ１８、２０のクラッディング領域３４がカップリングテーパ２８の中で
共通クラッディング領域を形成していることを示し、且つ各光ファイバ１８、２
０のコア領域３６が光学カップリングを促進するように隣接されていることを更
に示している。
【００１６】 マッハツェンダー干渉計は、ファイバブラッグ格子（ＦＢＧｓ）と共に使用さ
れた場合に、中空セグメント２２、２４を支持するように使用されている外側中
空部材３０は、アド／ドロップ（ａｄｄ／ｄｒｏｐ）フィルタの熱的応答のパッ
シブコントロールするときに用いることができる。例えば、もし大なる熱的応答
が望まれるのであれば、外側中空部材３０は、正の熱膨張材料、例えばホウ珪酸
塩ガラス等から製造され得る。その代替例として、もし低い熱的応答が望まれる
のであれば、負の熱膨張材料が使用可能である。従って、マッハツェンダー干渉
計は、β−ユークリプタイト基板を利用するファイバブラッグ回折格子（ＦＢＧ
ｓ）のパッシブ方式の断熱化と同様の方法で、外側中空部材３０内で軸方向に張
力がかけられた状態で取付ける必要がある。当該パッシブ方式の断熱化について
は、例えば１９９７年１月１６日出願の米国特許出願第０８／７８５，３３６号
及び国際公開公報第ＷＯ９７／２６５７２号に記載されていて、共に本明細書の
１部として組み込まれ、且つ本発明の譲受人（出願人）により共に所有されてい
る。
【００１７】 光ファイバ１８、２０の各々は、コア領域３６を有し、コア領域３６の屈折率
よりも低い屈折率のクラッディング領域３４により囲繞されていることが好まし
い。各ファイバコア３６は、同一又は異なる屈折率ｎ1及びｎ1’を有し得、ファ
イバクラッディング領域３４は、同一又は異なる屈折率ｎ2及びｎ2’を有し得る
。光ファイバ１８、２０を取り囲む各中空セグメント２２、２４の屈折率ｎ3は
、何れのファイバのファイバクラッディング領域３４の最も低い屈折率ｎよりも
低いことが好ましい。加えて、各中空セグメント２２、２４の開口部は、光ファ
イバの挿入を容易にするように各端部において円錐形の漏斗状の窪み（図６）を
設けてもよい。中空セグメントとファイバとを組合わせたものは、カプラプリフ
ォームと呼ばれる。カプラプリフォームは、従来から知られている光ファイバの
引張り装置にて更に処理され得る。
【００１８】 図５及び６を参照すると、マッハツェンダー干渉計４０は、本発明の変形例と
して示されている。干渉計４０の構造は、図１の干渉計１０の構造に類似してい
る。しかしながら、干渉計４０の光ファイバ１８、２０は、負の熱膨張基板４２
に固定されている。光ファイバ１８、２０は、ガラスフリット４４の小塊を利用
して２ヶ所で基板４２に設置される。ガラスフリットを使用することが好ましい
とはいえ、様々な方法がファイバを基板に設置するように使用され得る。図６に
最も明確に示されている如く、光ファイバ１８、２０は、ガラスフリット４４に
より基板４２の表面の上方に支持されている。
【００１９】 干渉計４０の構造によれば、製造工程中に光ファイバ１８、２０にアクセスす
ることを可能にする。結果的に、ファイバ格子５４が、ガラスフリット取り付け
位置４４の間に形成された位相シフト領域１６中のファイバ１８、２０に直接形
成され得る。格子５４は、位相シフト領域内の光ファイバに屈折率の周期的な変
化を付与する。格子５４は、広い波長帯域のマッハツェンダーフィルタを狭い波
長帯域の波長選択フィルタに変換する機能がある。
【００２０】 干渉計４０のカプラプリフォーム４６は、上述の如く形成される。カプラプリ
フォーム４６は、両端部に円錐形の漏斗状の窪み４８を含んでいて、テーパリン
グの前に光ファイバ１８、２０を中空セグメントに挿入することを補助している
。各カプラプリフォーム４６は、上述の如きテーパリング工程中に形成されるカ
ップリングテーパ５０を有するように示されている。溝５２は、基板４２の長手
方向軸に沿って各端部に形成される。各最終カプラプリフォーム４６の一方の端
部は、溝５２内に配置され、且つエポキシ樹脂又はガラスフリット等により恒久
的に固定される。その後に、組立てられたマッハツェンダー干渉計４０は、更に
支持されるように大なる周囲構造の中に取付けてもよい。
【００２１】 干渉計４０の特徴は、ファイバ格子が負の熱膨張基板４２に直接取付けること
にある。その結果、ファイバ格子は、カプラ中空セグメント４６の各々から構造
上隔離され、且つカプラ中空セグメント４６の熱膨張による影響は受けない。 図７Ａから図７Ｌを参照すると、位相シフト領域内に形成されたブラッグ格子
を有する断熱化されたマッハツェンダー干渉計を製造するステップが示されてい
る。当該ステップ中に図示されている干渉計６０は、上述の複数のセグメントか
らなる中空部材構造を利用して製作された干渉計フィルタである。この製造方法
の目的は、格子を有するファイバ１８、２０の１部分を負の膨張基板４２上に取
付けることであって、その結果、温度の変化が格子の動作に影響を及ぼすことは
ない。その後に、カプラプリフォーム４６及び断熱化した格子基板４２は、さら
に支持されるように外部中空部材内に取付けてもよい。実施例の干渉計を製造す
る好ましいステップが示されるものの、他の製造方法が、適用可能であり且つ本
発明の範囲内であることを、当業者は理解できる。
【００２２】 図７Ａは、完全な保護コーティング６２に覆われた２本の光ファイバ１８、２
０を示している。ファイバは、参照番号がＳＭＦ−２８、ＣＳ９８０を含む様々
な光ファイバ若しくは高デルタ（ｈｉｇｈ−ｄｅｌｔａ）光ファイバであって、
何れもコーニング社製のものが使用され得る。更に、特に記載されていない他の
光ファイバも使用され得、本発明の工程は特定の種類の光ファイバには限定され
ない。図７Ａに示されたステップの一部として、光ファイバに水素を注入する。
水素を注入するステップは、構成している光ファイバの感光性を上昇するように
使用される１つの方法である。
【００２３】 図７Ｂは、望ましい長さに亘って光ファイバ１８、２０の両方の保護コーティ
ング６２を除去するステップを示している。保護コーティングは、最終的に干渉
計６０内に含まれ得る光ファイバの中央部分に亘って除去される。図７Ｃにおい
て、光ファイバ１８、２０は、互いに隔離された２つのカプラ中空セグメント２
２、２４の中心開口部分を通して挿入されるように示されている。カプラ中空セ
グメント２２、２４の間の距離は、個々の干渉計の格子長さに依存している。各
カプラ中空セグメントの長さは、干渉計の用途に依存する。各中空セグメント２
２、２４の中心開口部分は、略２６５μｍの内径を有し、且つ外径は略２．６５
ｍｍを有することが好ましい。各中空セグメント２２、２４は、各端部において
円錐形の漏斗状の窪み４８を含むように図示されている。
【００２４】 図７Ｄは、ガラスフリット４４の単一の小塊を使用して負の膨張基板４２のＡ
側に光ファイバ１８、２０の双方を設置するステップを示している。本発明の干
渉計用に使用される好ましい負の熱膨張基板４２は、所望の負の熱膨張特性を有
しているβ−ユークリプタイトから形成される。図７Ｅのステップにおいて、２
本の光ファイバは、僅かに引張られ、後段の工程においてもこの引張りは維持さ
れる。
【００２５】 図７Ｆのステップにおいて、同一の格子５４は、格子作成工程の１回だけの繰
返し法を使用して光ファイバ１８、２０の両方に同時に作成される。図７Ｆに示
された格子５４は、両方のファイバを同時に横切るようにして図示され、各ファ
イバに沿って格子の位置が同一となっていることを示している。図７Ｇは、光フ
ァイバ１８、２０の２つの格子５４の張力を調整するステップと、ガラスフリッ
ト４４の別の小塊を使用して負の膨張基板４２のＢ側で光ファイバを取り付ける
ステップと、を示している。光ファイバ１８、２０は、ガラスフリット４４によ
り基板表面の僅かに上方に維持されていることを注記しておく。従って、ガラス
フリット４４の小塊は、光ファイバ１８、２０を支持する構造を形成する。図７
Ｈのステップにおいて、上記ステップまでに形成された集合体は、加熱工程によ
りアニールされ、様々な光学部品を形成する石英内に僅かに残余している水素を
追い出すようにしている。
【００２６】 図７Ｉのステップにおいて、各カプラ中空セグメント２２、２４は、加熱され
、且つ干渉計光学カップリングテーパ２８となるように所定の位置にテーパを付
けられる。カップリングテーパ２８は、登録商標マルチ−クラッド（Ｍｕｌｔｉ
−ＣｌａｄTM）カプラ引張り技術を使用して形成され得る。通常、カップリング
テーパは、中空セグメント２２、２４の中心部分を加熱し且つ中空セグメントの
端部を引張ることによって、形成される。図７Ｊは、カプラ中空セグメントの双
方と基板が支持ガラス管３０内に挿入されて構成されるアセンブリを示している
。図７Ｋのステップにおいて、支持ガラス管３０は、様々な取り付け位置３８に
おいて上述の複数の取り付け方法を使用して、カプラ中空セグメント２２、２４
に取付けられる。最終的に、図７Ｌのステップにおいて、干渉計６０の光学特性
は、個々の光ファイバの光路長をＵＶ仕上げ（ＵＶ ｔｒｉｍｍｉｎｇ）により
、最適化され得る。従って、最終的に生成された干渉計６０は、中空セグメント
２２、２４により形成された第１及び第２カップリング領域１２、１４と、中空
セグメント２２、２４の間に配置された断熱化された格子５４を有する位相シフ
ト領域１６と、を更に含んでいる。
【００２７】 本発明のマッハツェンダー干渉計１０、４０、６０は、エルビウムドープファ
イバ増幅器用の利得平坦化フィルタ及び波長選択アド／ドロップ（ａｄｄ／ｄｒ
ｏｐ）フィルタを含む様々な光学装置に使用可能である。その上、幾つかの干渉
計が、様々な光学機能を達成し又は実行するように互いに縦続に接続され得る。
より多くの機能を得るように、カップリング領域１２、１４の間で構成光ファイ
バをアクセス可能にすることが望まれ、その結果、例えば光誘導格子を作成する
こと等により、光ファイバが変更され得る。従って、当業者は、ここに示された
マッハツェンダー干渉計１０を用いれば、製造工程中に位相シフト領域１６内に
おいて光ファイバへのアクセスが可能となることにより、上記した方法が可能と
なることを、理解するであろう。
【００２８】 上述の内容は、本発明の具体例としての実施例を開示し、且つ記載したもので
ある。当業者は、詳細な説明の記載及び添付図面、特許請求の範囲から本発明が
容易に理解され、様々な変形、変更及び修正が特許請求の範囲内に規定された発
明の精神及び範囲から逸脱することなく発明が実施可能であることも理解される
であろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好ましい実施例による複数のセグメントからなる中空部材マ
ッハツェンダー干渉計の概略図である。
【図２】 図１の２−２線にて切断された複数のセグメントからなる中空部材領
域の断面図である。
【図３】 図１の３−３線にて切断された位相シフト領域の断面図である。
【図４】 図１の４−４線にて切断されたカップリング領域の断面図である。
【図５】 本発明の好ましい変形例による複数のセグメントからなる中空部材マ
ッハツェンダー干渉計の斜視図である。
【図６】 図５の干渉計の拡大側面図である。
【図７Ａ】 本発明の方法による複数のセグメントからなる中空部材干渉計を製
造するステップを図示する概略図である。
【図７Ｂ】 本発明の方法による複数のセグメントからなる中空部材干渉計を製
造するステップを図示する概略図である。
【図７Ｃ】 本発明の方法による複数のセグメントからなる中空部材干渉計を製
造するステップを図示する概略図である。
【図７Ｄ】 本発明の方法による複数のセグメントからなる中空部材干渉計を製
造するステップを図示する概略図である。
【図７Ｅ】 本発明の方法による複数のセグメントからなる中空部材干渉計を製
造するステップを図示する概略図である。
【図７Ｆ】 本発明の方法による複数のセグメントからなる中空部材干渉計を製
造するステップを図示する概略図である。
【図７Ｇ】 本発明の方法による複数のセグメントからなる中空部材干渉計を製
造するステップを図示する概略図である。
【図７Ｈ】 本発明の方法による複数のセグメントからなる中空部材干渉計を製
造するステップを図示する概略図である。
【図７Ｉ】 本発明の方法による複数のセグメントからなる中空部材干渉計を製
造するステップを図示する概略図である。
【図７Ｊ】 本発明の方法による複数のセグメントからなる中空部材干渉計を製
造するステップを図示する概略図である。
【図７Ｋ】 本発明の方法による複数のセグメントからなる中空部材干渉計を製
造するステップを図示する概略図である。
【図７Ｌ】 本発明の方法による複数のセグメントからなる中空部材干渉計を製
造するステップを図示する概略図である。
【符号の説明】
１０、４０、６０ マッハツェンダー干渉計 １２ 第１カップリング領域 １４ 第２カップリング領域 １６ 位相シフト領域 １８、２０ 光ファイバ ２２ 第１中空セグメント ２４ 第２中空セグメント ２８ カップリングテーパ ３０ 外側中空部材 ３４ クラッディング領域 ３６ コア領域 ３８ 取り付け位置 ４２ 基板 ４４ ガラスフリット ５４ 格子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＥ，ＡＬ，Ａ Ｍ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ， ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，Ｈ Ｕ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ， ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，Ｎ Ｚ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ミラー ウィリアム ジェイ． アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14845 ホースヘッズ ブリードハロウ 638 (72)発明者 モレル マーク エル． アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14845 ホースヘッズ バークシャードライブ 126 Ｆターム(参考） 2H038 AA22 BA25 CA52 4G061 AA02 AA06 AA20 BA07 CA01 CA02 CB13 CC03 CD05 DA24

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の光ファイバに対して光学的作用を及ぼす光干渉計であって
    、 第１光学カップリング領域を形成し且つ光ファイバを囲繞する第１中空セグメ
    ントと、 第２光学カップリング領域を形成し且つ光ファイバを囲繞する第２中空セグメ
    ントと、 前記第１中空セグメントと前記第２中空セグメントとの間の不連続部により形
    成された、前記光ファイバを露出してなる位相シフト領域と、を含み、 前記光ファイバは、前記第１中空セグメントと前記第２中空セグメントとの間
    の位相シフト領域内で懸架されている、 ことを特徴とする干渉計。
  2. 【請求項２】 前記位相シフト領域内において前記光ファイバを支持する基板を
    更に含むことを特徴とする請求項１記載の干渉計。
  3. 【請求項３】 前記光ファイバは、第１取り付け位置及び第２取り付け位置にお
    いて前記基板に固定されることを特徴とする請求項２記載の干渉計。
  4. 【請求項４】 前記第１取り付け位置及び前記第２取り付け位置は、前記光ファ
    イバを囲繞するガラスフリットにより形成されることを特徴とする請求項３記載
    の干渉計。
  5. 【請求項５】 前記光ファイバは、前記第１取り付け位置及び前記第２取り付け
    位置の間で引張られていることを特徴とする請求項３記載の干渉計。
  6. 【請求項６】 前記第１中空セグメントと、前記第２中空セグメントと、前記位
    相シフト領域と、前記基板と、を囲繞する外側中空部材が前記干渉計を構造上完
    全に形成するように更に含まれることを特徴とする請求項２記載の干渉計。
  7. 【請求項７】 前記位相シフト領域内の前記光ファイバにブラッグ格子が作成さ
    れることを特徴とする請求項１記載の干渉計。
  8. 【請求項８】 前記第１中空セグメント及び第２中空セグメントは、各中空セグ
    メントの中心部分に形成されたカップリングテーパを含むことを特徴とする請求
    項１記載の干渉計。
  9. 【請求項９】 前記カップリングテーパは、３ｄＢ光学カプラを形成することを
    特徴とする請求項８記載の干渉計。
  10. 【請求項１０】 前記第１中空セグメント及び前記第２中空セグメントは、前記
    位相シフト領域と軸方向に整列されていることを特徴とする請求項１記載の干渉
    計。
  11. 【請求項１１】 前記基板は、負の熱膨張材料であることを特徴とする請求項２
    記載の干渉計。
  12. 【請求項１２】 前記基板は、β−ユークリプタイトであることを特徴とする請
    求項２記載の干渉計。
  13. 【請求項１３】 第１光ファイバと、 第２光ファイバと、 前記第１光ファイバと前記第２光ファイバとを囲繞し、且つ中央部分にカップ
    リングテーパが形成されている第１カップリング領域と、 前記第１光ファイバと前記第２光ファイバとを囲繞し、且つ中央部分にカップ
    リングテーパが形成されている第２カップリング領域と、 前記第１カップリング領域と前記第２カップリング領域との間に配置された位
    相シフト領域と、 前記第１カップリング領域と前記第２カップリング領域と前記位相シフト領域
    とを取り囲む外側中空部材部分と、を含み、 前記外側中空部材部分は、前記第１第カップリング領域及び前記第２カップリ
    ング領域と前記位相シフト領域との間の軸方向の整列を維持する、 ことを特徴とするマッハツェンダー干渉計。
  14. 【請求項１４】 前記位相シフト領域内の前記光ファイバにブラッグ格子が作成
    されていることを特徴とする請求項１３記載の干渉計。
  15. 【請求項１５】 前記位相シフト領域は、前記第１カップリング領域と前記第２
    カップリング領域との間の離間部分により形成されていることを特徴とする請求
    項１３記載の干渉計。
  16. 【請求項１６】 前記カップリングテーパの少なくとも一方は、３ｄＢ光学カプ
    ラを形成していることを特徴とする請求項１３記載の干渉計。
  17. 【請求項１７】 前記外側中空部材部分は、β−ユークリプタイトで形成される
    ことを特徴とする請求項１３記載の干渉計。
  18. 【請求項１８】 少なくとも第１光ファイバ及び第２光ファイバを有する干渉計
    の製造方法であって、 前記光ファイバを囲繞する第１光学カップリング領域を形成するステップと、 前記光ファイバを囲繞する第２光学カップリング領域を形成するステップと、 前記第１カップリング領域と前記第２カップリング領域との間に位相シフト領
    域を形成するステップと、 前記光ファイバを基板に固定するステップと、 を含むことを特徴とする干渉計の製造方法。
  19. 【請求項１９】 前記位相シフト領域内の前記光ファイバに格子を形成するステ
    ップを更に含むことを特徴とする請求項１８記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記第１カップリング領域と前記第２カップリング領域とを形
    成するステップは、各カップリング領域の中央部分にテーパ部分を形成するステ
    ップを更に含むことを特徴とする請求項１８記載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記第１光学カップリング領域と、前記第２光学カップリング
    領域と、前記位相シフト領域と、を外側基板内に封入するステップを更に含むこ
    とを特徴とする請求項１８記載の方法。
  22. 【請求項２２】 前記光ファイバに水素を注入するステップを更に含むことを特
    徴とする請求項１８記載の方法。
  23. 【請求項２３】 前記光ファイバを前記基板に固定するステップは、ガラスフリ
    ットからなる要素を前記基板の表面に設け且つ前記ガラスフリットからなる要素
    内に光学ファイバを配置することを含むことを特徴とする請求項１８記載の方法
    。
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