JP2005242250A - Method and apparatus for manufacturing grating - Google Patents
Method and apparatus for manufacturing grating Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005242250A JP2005242250A JP2004055348A JP2004055348A JP2005242250A JP 2005242250 A JP2005242250 A JP 2005242250A JP 2004055348 A JP2004055348 A JP 2004055348A JP 2004055348 A JP2004055348 A JP 2004055348A JP 2005242250 A JP2005242250 A JP 2005242250A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase mask
- grating
- light
- quartz
- interference light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
Description
本発明は、位相マスクを用いた露光により光部品内にグレーティングを形成するグレーティングの製造方法、及びその製造装置に関し、特に、位相マスクに入射する光の入射角度と露光に用いる光の幅の関係を規定することにより、グレーティングの特性を改善し且つその特性を安定的に形成することができるグレーティングの製造方法、及びその製造装置に関する。 The present invention relates to a grating manufacturing method and apparatus for forming a grating in an optical component by exposure using a phase mask, and in particular, the relationship between the incident angle of light incident on a phase mask and the width of light used for exposure. It is related with the manufacturing method of the grating which can improve the characteristic of a grating, and can form the characteristic stably, and its manufacturing apparatus.
光部品内に周期的な変調構造として例えばグレーティングを形成する製造一例として、位相マスク法が広く知られている。この位相マスク法について、図10を参照して簡単に説明する。 For example, a phase mask method is widely known as an example of manufacturing a grating as a periodic modulation structure in an optical component. The phase mask method will be briefly described with reference to FIG.
図10(a)は、位相マスク法を実施するための各種部品の配置構成を示す図であり、図10(b)は、図10(a)の構成をA方向から見たときの図である。同図に示すようにこの構成は、光感受性を有する物質が予め添加されている石英系材料101と、この石英系材料101の長手方向と平行に配置される基板型のマスクであって一方の面に凹溝が所定間隔で刻まれている位相マスク102と、位相マスク102を介して石英系材料101に露光ビーム光103を照射する光源(図示せず)とで構成されている。このとき位相マスク102の凹溝面(即ち格子面102a)は石英系材料101側に配置されている。
FIG. 10A is a diagram showing an arrangement configuration of various parts for carrying out the phase mask method, and FIG. 10B is a diagram when the configuration of FIG. 10A is viewed from the A direction. is there. As shown in the figure, this configuration is a quartz-
このような構成において、光源から発せられる露光ビーム光103を位相マスク102に照射すると、露光ビーム光103は格子面102aで光位相の変化により特定の角度へ回折する。回折した光のうち±1次回折光105の干渉により位相マスク102の近傍には周期的な強度分布(以下、干渉領域104という)が生じる。この干渉領域104内に石英系材料を配置しておくと内部にグレーティングが書き込まれる。
In such a configuration, when the
尚、この形成時、格子の形状を適切に設計することにより、0次光への回折を抑制し、±1次光への回折光の強度を大きくすることが可能となる。具体的には、0次光への回折を1〜3%以下、±1次光への回折を各35%程度にすることができる。 At the time of formation, by appropriately designing the shape of the grating, it is possible to suppress the diffraction to the 0th order light and increase the intensity of the diffracted light to the ± 1st order light. Specifically, the diffraction to the 0th order light can be 1 to 3% or less, and the diffraction to the ± 1st order light can be about 35% each.
この位相マスク法を用いた代表的な部品として、前述の特性を有する石英系材料101に屈折率変化の周期的な摂動を作り込んだ光部品がある。この石英系材料101は、周期的な摂動が加わると、特定の波長を反射したり放射したりする光フィルタとして利用することができる。特に石英系材料101として光ファイバを用いた場合、その石英系材料101は光ファイバグレーティングと呼ばれ、光通信やセンサの分野で広く使用される。
As a typical part using this phase mask method, there is an optical part in which a periodic perturbation of refractive index change is created in the quartz-based
位相マスク法を用いて石英系材料101の屈折率を変化させるためには、露光ビーム光103の強度に従って屈折率を変化させる必要がある。光の照射により屈折率を変化させる特性を光感受性と呼ぶが、この光感受性は照射する光の波長や物質によって異なり、通常は照射光として波長250nm付近の紫外線レーザが用いられる。このように上述した製造方法を用いたグレーティングの製造方法が特許文献1乃至8に記載されている。
ところで、この位相マスク102に光を入射すると、屈折率の違いにより位相マスク102の表面で光の反射が生じる。これは位相マスク102の材料である合成石英と、その周囲にある空気の屈折率が異なることが原因となり屈折率の差に応じた反射、つまりフレネル反射が生じるためである。
By the way, when light is incident on the
特に図11に示すように、格子面102aでの光の反射は透過光と同様に回折し、反射光の回折効率も±1次回折光が最大となる。格子面102aで反射した±1次回折光は、位相マスク102の裏面(格子が形成されていない面)で再び反射し、±1次回折光と干渉してしまう。即ち、同図において±1次回折光αと反射光βが重なり合い干渉領域が生じる。このため±1次光の回折により形成される干渉パターンが乱れるという問題があった。
In particular, as shown in FIG. 11, the reflection of light on the
更に、この様な状態で位相マスク102の厚さが製造ロッド毎に変動すると、反射による回折光の位相が変化するため干渉条件が変化し、回折光強度も変動するという問題もある。位相マスクの厚さが変動するということは、通常、露光ビーム光として使用する波長が248nm、244nmの光から均一な干渉縞が得られないという問題につながる。
Furthermore, if the thickness of the
そこでこのような問題を解決するために、図12に示すように反射防止膜111を位相マスク102の裏面に設ける方法が提案されている。反射防止膜111とは、誘電体膜を基板上に成膜する方法で形成されるもので特定の波長の反射を抑制する特性を有する。通常は異なる屈折率を有する誘電体を多層に成膜することで作製する。この反射防止膜111の存在により、通常は4%程度ある基板裏面での反射を0.5%以下に低減することが可能となり、位相マスク回折面で反射した±1次光はマスク裏面で反射せずそのまま透過する。このため、図11に見られたような反射光との干渉を抑制することができる。
In order to solve such a problem, a method of providing an
しかし、この反射防止膜111にも次のような問題があった。グレーティングを作製するために位相マスク102に入射する光は通常240nm付近の紫外光を利用するが、この紫外光が長時間または高強度で反射防止膜111に入射すると反射防止膜111の特性が変化してしまい反射抑制機能が低下する。そのため同じ位相マスクを用いてグレーティングを量産した場合、反射防止膜111の劣化によるグレーティング特性の低下が生じ、結果として品質の低い光部品が生産される恐れがあるという問題がある。また、反射防止膜111が劣化すると、十分に反射光を除去できず、鮮明度の高い干渉縞が得られないという問題もある。
However, this
これを防止するために、反射防止膜111が劣化する前に既存の反射防止膜111を取り除き、新たな反射防止膜を貼り付ける必要性があるが、これは量産の妨げとなる。
In order to prevent this, it is necessary to remove the existing
更に、位相マスク102は製造工程での使用により徐々に汚れが付着するため定期的に洗浄する必要がある。通常は酸やアルカリ等の溶液を用い化学洗浄を行うが、反射防止膜111はこの化学洗浄においても劣化してしまうため、洗浄を行う度に反射防止膜111を付け直す必要があった。
Furthermore, since the
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、位相マスク法によるグレーティング作製方法において、反射防止膜を用いない方法で反射による影響を低減し、且つ量産性に優れたグレーティングの製造方法、及びその製造装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to reduce the influence of reflection by a method that does not use an antireflection film in a grating manufacturing method using a phase mask method, and to provide an excellent mass productivity. It is in providing a manufacturing method and its manufacturing apparatus.
請求項1記載の本発明は、紫外光に対し光感受性を有する添加物が添加されたコアと該コアを覆うクラッドとを少なくとも含む石英系材料を配置し、該石英系材料の配置方向と平行になるように板状の位相マスクを配置して、該位相マスクを介して紫外光域で単色発光する干渉光を照射し、前記コア内に周期的に変動する屈折率を形成するグレーティングの製造方法であって、前記位相マスクに予め形成されている格子の格子ベクトルを法線とする平面内に投影された干渉光の入射方向と、位相マスク面に対する法線と、の成す角度が0度よりも大きく60度よりも小さいことを要旨とする。 According to the first aspect of the present invention, a quartz material including at least a core to which an additive having photosensitivity to ultraviolet light is added and a clad covering the core is disposed, and is parallel to the arrangement direction of the quartz material. A plate-like phase mask is arranged so that the interference light that emits monochromatic light in the ultraviolet region is irradiated through the phase mask, and a grating that periodically changes the refractive index is produced in the core. The angle between the incident direction of the interference light projected in the plane having the grating vector of the grating formed in advance on the phase mask as a normal and the normal to the phase mask surface is 0 degree. The gist is that it is larger than 60 degrees.
請求項2記載の本発明は、請求項1記載のグレーティングの作製方法において、前記位相マスクの厚さtと、前記位相マスクに入射する干渉光の位相マスクの格子ベクトルに対して垂直方向の半値幅wと、該位相マスクの格子ベクトルを法線とする平面内に投影された干渉光の入射方向と位相マスク面に対する法線との成す角度θの関係が次式を満たし、
且つ60度よりも小さいことを要旨とする。 And the gist is that it is smaller than 60 degrees.
請求項3記載の本発明は、請求項1又は2記載のグレーティングの作製方法において、 前記干渉光の入射角度を保持しつつ、該干渉光を前記石英系材料のコア領域内に沿って移動させることを要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the method for manufacturing a grating according to the first or second aspect, the interference light is moved along the core region of the quartz-based material while maintaining the incident angle of the interference light. This is the gist.
請求項4記載の本発明は、請求項1乃至3記載のグレーティングの作製方法において、石英系材料は、光ファイバであることを要旨とする。
The gist of the present invention described in claim 4 is the method for producing a grating according to any one of
請求項5記載の本発明は、紫外光に対し光感受性を有する添加物が添加されたコアと該コアを覆うクラッドとを少なくとも含む石英系材料と、前記石英系材料の配置方向と平行に配置される板状の位相マスクと、前記位相マスクを介して前記石英系材料に干渉光を照射する光源とを少なくとも備えるグレーティングの製造装置であって、前記位相マスクに予め形成されている格子の格子ベクトルを法線とする平面内に投影された干渉光の入射方向と、位相マスク面に対する法線と、の成す角度が0度よりも大きく60度よりも小さくなるように前記光源を配置することを要旨とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a quartz-based material including at least a core to which an additive having photosensitivity to ultraviolet light is added and a clad covering the core, and is disposed in parallel with an arrangement direction of the quartz-based material. A grating manufacturing apparatus comprising at least a plate-shaped phase mask and a light source for irradiating the quartz-based material with interference light through the phase mask, wherein the grating is formed in advance on the phase mask The light source is arranged so that an angle formed between an incident direction of interference light projected in a plane having a vector as a normal line and a normal line to the phase mask surface is larger than 0 degree and smaller than 60 degrees. Is the gist.
請求項6記載の本発明は、請求項5記載のグレーティングの作製装置において、前記位相マスクの厚さtと、前記位相マスクに入射する干渉光の位相マスクの格子ベクトルに対して垂直方向の半値幅wと、該位相マスクの格子ベクトルを法線とする平面内に投影された干渉光の入射方向と位相マスク面に対する法線との成す角度θの関係が次式を満たし、
且つ60度よりも小さいことを要旨とする。 And the gist is that it is smaller than 60 degrees.
請求項7記載の本発明は、請求項5又は6記載のグレーティングの作製装置において、前記干渉光の入射角度を保持しつつ、該干渉光を前記石英系材料のコア領域内に沿って移動させる移動手段を有することを要旨とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the grating manufacturing apparatus according to the fifth or sixth aspect, the interference light is moved along the core region of the quartz-based material while maintaining the incident angle of the interference light. The gist is to have moving means.
請求項8記載の本発明は、請求項5乃至7記載のグレーティングの作製装置において、前記石英系材料は、光ファイバであることを要旨とする。
The gist of the present invention according to claim 8 is the grating manufacturing apparatus according to
本発明によれば、位相マスク法によるグレーティング作製方法において、位相マスクに予め形成されている格子の格子ベクトルを法線とする平面内に投影された干渉光の入射方向と、位相マスク面に対する法線と、の成す角度が0度よりも大きく60度よりも小さくすることで、位相マスクの裏面及び表面で生じていた反射光をメイン光から分離することができる。これによりメイン光のみからなる干渉光を用いてコア内にグレーティングを形成することができるので、反射光による影響を低減し、品質の高いグレーティングを作製することができる。また、反射防止膜が不用になるので量産性に優れたグレーティングの製造装置を提供することができる。また、干渉光の入射角度を保持しつつ、干渉光と位相マスクを相対的に移動させることで、干渉光の幅よりも長いグレーティングを作製することができる。 According to the present invention, in the grating manufacturing method by the phase mask method, the incident direction of the interference light projected in the plane having the grating vector of the grating formed in advance on the phase mask as the normal line, and the method for the phase mask surface By making the angle formed with the line larger than 0 degrees and smaller than 60 degrees, the reflected light generated on the back and front surfaces of the phase mask can be separated from the main light. Thereby, since the grating can be formed in the core using the interference light consisting only of the main light, the influence of the reflected light can be reduced and a high quality grating can be manufactured. Moreover, since an antireflection film is not required, a grating manufacturing apparatus excellent in mass productivity can be provided. Also, a grating longer than the width of the interference light can be produced by relatively moving the interference light and the phase mask while maintaining the incident angle of the interference light.
本発明は、位相マスクの厚さと入射光のビーム幅及び干渉光の入射角度を適切に設定することにより、位相マスクの裏面での反射によるグレーティング作製時における不安定性を解決するグレーティング製造方法、及びその製造装置である。 The present invention provides a grating manufacturing method that solves instability during grating fabrication due to reflection on the back surface of the phase mask by appropriately setting the thickness of the phase mask, the beam width of incident light, and the incident angle of interference light, and It is the manufacturing apparatus.
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
まず、グレーティングを作製するための基本的な構成は、一部を除きほぼ図10(a)に示した通りである。また、位相マスク102に露光ビーム光103を入射した場合の側面図は、図10(b)に示した通りである。即ち、通常、露光ビーム光103は位相マスク102面に対し垂直に入射するため、図10(b)に示されているように、露光に用いる石英系材料101と位相マスク102と露光ビーム光103の関係は図10(b)に示す配置関係となる。
First, the basic configuration for fabricating a grating is almost as shown in FIG. A side view when the
このような配置において、位相マスク102の両面で生じる多重反射により強度変化が生じるのは上記の問題点で述べた通りである。
In such an arrangement, the intensity change is caused by multiple reflection occurring on both surfaces of the
ここで本発明者は、位相マスク102に対し、斜めに露光ビーム光103を入射させることにより多重反射による露光への影響を低減できることを見出した。その様子を図13の斜め入射に示す。図13は、露光ビーム光103を斜めから入射した場合の光路図である。同図に示すように、位相マスク102の表面・裏面で反射した光βは、露光の際に主として用いる、いわゆる反射していない光(メイン光α)の光路とずれている。
Here, the present inventor has found that the influence on the exposure due to multiple reflection can be reduced by causing the exposure beam light 103 to enter the
そのため位相マスク102の裏面・表面で反射する光βとメイン光αとの干渉による光の強度変調も小さくなり、結果として露光ビーム光103から反射光βを排除し、メイン光αのみを得ることができる。
Therefore, the intensity modulation of the light due to the interference between the light β reflected from the back surface and the front surface of the
従って、反射をしていない露光ビーム光103と位相マスク102の表面・裏面で一回ずつ反射した反射光が重ならない状態になるときの角度以上の入射角とすると、反射光による干渉の影響をなくすことができる。
Therefore, if the incident beam angle is equal to or larger than the angle at which the
ここで図1(a)を参照して、より具体的に説明する。同図に示すように、グレーティング装置の構成は、紫外光に対し光感受性を有する添加物が予め添加されたコアと、このコアを覆うクラッドとを少なくとも含む石英系材料101と、石英系材料101の配置方向と平行に配置される板状の位相マスク102と、コアの屈折率を変化させる干渉光を出射する光源であって位相マスク102を介して石英系材料101に入射するように配置される光源(図示せず)とを少なくとも備えている。
Here, it demonstrates more concretely with reference to Fig.1 (a). As shown in the figure, the grating device has a
ここで本発明の特徴のひとつは、光源が発する露光ビーム光103が、位相マスク102に予め形成されている格子面102aの格子ベクトルを法線とする平面内に投影された干渉光の入射方向と位相マスク面に対する法線との成す角度が0度よりも大きく60度よりも小さい範囲内になるように設定する点にある。
Here, one of the features of the present invention is that the incident direction of the interference light in which the
ここで「位相マスクの格子ベクトル」とは、位相マスク102の表面に刻まれた複数本の凹溝が変化する方向を指している。従って「位相マスクの格子ベクトルを法線とする平面内」とは、この格子ベクトル方向と垂直に交わる2次元平面のことである。更に「位相マスクの格子ベクトルを法線とする平面内に投影された露光ビーム光の入射方向」とは、位相マスク102に対し斜めに入射する露光ビーム光103の入射方向のことであって、具体的には、上記2次元平面に投影される方向を指している。
Here, the “phase mask grating vector” indicates a direction in which a plurality of concave grooves carved on the surface of the
つまり図1(a)で説明すると、X軸とY軸で表される二次元平面内の角度を指しており、ここでX軸を0度、Y軸を90度とした場合に、本発明において入射角度θは、この0度から60度の範囲内であるとする。 In other words, referring to FIG. 1 (a), it indicates an angle in a two-dimensional plane represented by the X axis and the Y axis, where the X axis is 0 degrees and the Y axis is 90 degrees. The incident angle θ is assumed to be within the range of 0 to 60 degrees.
このような構成において、厚さt、屈折率nを有する位相マスク102に入射角度θで入射した光は、屈折により進行方向が変わり入射位置から距離dだけ離れた点から出射する。ここで入射角度θとは、上述したように、位相マスクの格子ベクトルを法線とする平面内に投影された露光ビーム光の入射方向と位相マスク面に対する法線との成す角と定義する。また、このとき入射光(露光ビーム光ともいう)が位相マスク102の表面で反射するときの反射位置の間隔、すなわち距離dは式(1)で表すことができる。
また、位相マスク102の側面から見た露光ビーム光幅が、式(1)の値以下であれば図1(b)に示したように、反射光はメインの光と重なることなく露光が可能となる。
つまり、式(2)を満たした場合には、露光ビーム光同士の重なりが無くなり、安定した露光特性が実現できる。 That is, when Expression (2) is satisfied, the exposure light beams do not overlap each other, and stable exposure characteristics can be realized.
ただし、位相マスクへの入射角度が60度以上になると位相マスク裏面での反射が急激に大きくなるため60度以上の入射角度は望ましくない。その様子を図2に示す。 However, when the incident angle to the phase mask is 60 degrees or more, reflection on the back surface of the phase mask increases rapidly, and therefore an incident angle of 60 degrees or more is not desirable. This is shown in FIG.
図2は、アルゴンイオンレーザの第二高調波(ArSHGレーザ)を合成石英基板に入射し、石英基板を回転させ入射角度を変化させた場合に透過するレーザパワーを測定したものである。 FIG. 2 shows the measured laser power that is transmitted when the second harmonic (ArSHG laser) of an argon ion laser is incident on a synthetic quartz substrate and the incident angle is changed by rotating the quartz substrate.
レーザの偏光方向は、石英基板の回転軸に対し垂直な方向とし、データは入射角度60度のパワーで規格化してある。この結果によると、入射角度が60度を超えると透過率は急激に悪くなる(つまり石英基板での反射が急激に大きくなる)ことが確認できた。 The polarization direction of the laser is a direction perpendicular to the rotation axis of the quartz substrate, and the data is normalized by the power at an incident angle of 60 degrees. According to this result, it was confirmed that when the incident angle exceeds 60 degrees, the transmittance rapidly deteriorates (that is, the reflection on the quartz substrate increases rapidly).
従って、入射角度を60度以上とすると位相マスクを通過するレーザパワーの低下につながることから、入射角度θは60度以下とすることが望ましい。 Therefore, if the incident angle is set to 60 degrees or more, the laser power passing through the phase mask is reduced. Therefore, the incident angle θ is preferably set to 60 degrees or less.
また、位相マスク102に所定の角度をつけて露光ビーム光を入射させる方法として、図3〜図6に示す方法などがある。ここで光学系の調整や、露光装置の設計を考えた場合、位相マスク、若しくは露光ビーム光のどちらかは定盤などの基準面に対して平行又は垂直になっている方が望ましい。
Further, as a method of making the exposure beam light incident at a predetermined angle on the
そうすることで他の治具との位置関係を正確に決めることができる。これらを考慮すると、位相マスク102に角度を付けて露光する方法の一つは、図3や図5に示すように、定盤113などの基準面に対し露光ビーム光103を平行又は垂直に維持した状態で位相マスク102の角度を変化させる方法である。
By doing so, the positional relationship with other jigs can be accurately determined. Considering these, one of the methods of exposing the
この方法の場合、位相マスク102を固定する治具に、ゴニオステージ若しくは回転ステージを付けることで様々な角度に対応できる利点がある。そのときにゴニオステージ若しくは回転ステージに角度を示す目盛りが付いていると所望の角度に簡単にあわせることができるため望ましい。
In the case of this method, there is an advantage that various angles can be accommodated by attaching a goniometer stage or a rotary stage to a jig for fixing the
一方、図4又は図6のように、位相マスク102を定盤113などの基準面に対し垂直若しくは平行に維持したまま露光ビーム光103を斜めから入射する方法もある。
On the other hand, as shown in FIG. 4 or FIG. 6, there is a method in which the
この方法の場合、位相マスク102を動かす必要がないという利点がある。つまり、グレーティング作製に於いては、位相マスク102の固定方法が非常に重要であるため、位相マスクを従来の露光方法と同じ方法で固定できる構造は有利となる。
This method has the advantage that it is not necessary to move the
次に、図7、図8を参照して本発明に係る実施例1を説明する。
Next,
まず、位相マスク102で回折する光の強度が露光ビーム光の入射角度を変化させた際に、どのように変化するかを確認する実験を行った。
First, an experiment was conducted to confirm how the intensity of light diffracted by the
厚さ2.3mmの合成石英からなる位相マスク102に、アルゴンイオンレーザの第二高調波(ArSHG:波長244nm)を入射し、露光ビーム光103を位相マスク102の格子ベクトル方向に移動させながら、±1次回折光105の強度を測定した。位相マスク102の中心周期は1070nmである。位相マスクへの露光ビーム光入射時のビーム径は、格子ベクトル方向に2.3mm、格子ベクトルと垂直方向に0.25mmである。
A second harmonic (ArSHG: wavelength 244 nm) of an argon ion laser is incident on a
ただし、ここで言うビーム径とは露光ビーム光強度のそれぞれの軸での半値全幅のことを指す。位相マスク102への入射角度を0度から6.5度まで変化させた場合、それぞれの角度での1次回折光105の強度を、位相マスク102の格子ベクトル方向への位置による変化を測定した結果を図7に示す。
However, the beam diameter here refers to the full width at half maximum of each axis of the exposure beam light intensity. When the incident angle to the
入射角度が0度の場合、位相マスクの表面、裏面での反射光による干渉により、位相マスクの長手方向に周期的な強度変化が生じていることが確認できる。入射角を増加させるに従い、その強度変調の振幅は小さくなることも確認できた。 When the incident angle is 0 degree, it can be confirmed that a periodic intensity change occurs in the longitudinal direction of the phase mask due to interference by reflected light on the front and back surfaces of the phase mask. It was also confirmed that the amplitude of the intensity modulation became smaller as the incident angle was increased.
その様子を図8に示す。図8は、横軸を入射角度、縦軸を図7で示した1次回折光の強度変調成分としてプロットしたものである。ただし、振幅の大きさは、入射角度0度の場合の値で規格化してある。また、図8中の直線は、入射角度を変化させた場合、位相マスクの表面、裏面で1回ずつ反射した入射光と、反射をしていない入射光との重なり度合いを計算で求めたものである。位相マスクに入射する光の入射角度を適切に設定することにより、位相マスクの表面、裏面での多重反射による強度変化を抑制できることを確認した。 This is shown in FIG. FIG. 8 is a plot in which the horizontal axis represents the incident angle and the vertical axis represents the intensity modulation component of the first-order diffracted light illustrated in FIG. However, the magnitude of the amplitude is normalized by the value when the incident angle is 0 degree. In addition, the straight line in FIG. 8 is obtained by calculating the degree of overlap between incident light that is reflected once on the front and back surfaces of the phase mask and incident light that is not reflected when the incident angle is changed. It is. It was confirmed that an intensity change due to multiple reflections on the front and back surfaces of the phase mask can be suppressed by appropriately setting the incident angle of light incident on the phase mask.
次に、図9(a)〜(c)を参照して本発明に係る実施例2を説明する。 Next, Embodiment 2 according to the present invention will be described with reference to FIGS.
実施例1の結果をもとに、実際にファイバグレーティングを作製した結果を示す。図9(a)〜(c)はそれぞれ入射角度を0度、3.9度、6.5度と変化させて作製したファイバグレーティングの透過特性を測定した結果である。 The result of actually producing a fiber grating based on the result of Example 1 is shown. FIGS. 9A to 9C show the results of measuring the transmission characteristics of fiber gratings manufactured by changing the incident angle to 0 degrees, 3.9 degrees, and 6.5 degrees, respectively.
入射角度以外の条件はすべて実施例1と同じであり、55度、10[MPa]の高圧水素雰囲気中に5日間放置し光感受性を高めたシングルモードファイバに、実施例1で使用したものと同じ位相マスク(基板厚さ2.3mm、中心周期1070nm、チャープ率0.14nm/cm)を用い、50mmのグレーティングを作製した結果である。 The conditions other than the incident angle are all the same as in Example 1, and the single mode fiber that was left in a high-pressure hydrogen atmosphere at 55 degrees and 10 [MPa] for 5 days to increase the photosensitivity was used in Example 1. This is a result of producing a 50 mm grating using the same phase mask (substrate thickness 2.3 mm, center period 1070 nm, chirp rate 0.14 nm / cm).
入射角度が0度の場合、実施例1で見られた回折強度の周期的な変動が透過スペクトルにも影響を与えていることが確認できる。また、入射角度を6.5度とすることで、透過スペクトルに周期的な変動は見られず、露光ビーム光の入射角度を適切に調整することにより、作製したグレーティング特性を改善できることを確認した。 When the incident angle is 0 degree, it can be confirmed that the periodic fluctuation of the diffraction intensity observed in Example 1 also affects the transmission spectrum. In addition, it was confirmed that when the incident angle was set to 6.5 degrees, no periodic fluctuation was observed in the transmission spectrum, and the manufactured grating characteristics could be improved by appropriately adjusting the incident angle of the exposure beam light. .
101…光部品
102…位相マスク
102a…凹溝面
103…光(露光ビーム光)
104…干渉領域
105…±1次回折光
111…反射防止膜
113…定盤
DESCRIPTION OF
104 ...
Claims (8)
前記位相マスクに予め形成されている格子の格子ベクトルを法線とする平面内に投影された干渉光の入射方向と、位相マスク面に対する法線と、の成す角度が0度よりも大きく60度よりも小さいことを特徴とするグレーティングの製造方法。 Placing a quartz-based material including at least a core to which an additive having photosensitivity to ultraviolet light and a clad covering the core are arranged, and a plate-like phase mask so as to be parallel to the arrangement direction of the quartz-based material , And irradiating interference light that emits monochromatic light in the ultraviolet region through the phase mask, and forming a refractive index that periodically varies in the core,
The angle formed by the incident direction of the interference light projected in the plane having the grating vector of the grating formed in advance on the phase mask as a normal and the normal to the phase mask surface is larger than 0 degree and 60 degrees. A method for producing a grating, characterized in that it is smaller.
前記位相マスクに予め形成されている格子の格子ベクトルを法線とする平面内に投影された干渉光の入射方向と、位相マスク面に対する法線と、の成す角度が0度よりも大きく60度よりも小さくなるように前記光源を配置することを特徴とするグレーティングの製造装置。 A quartz-based material including at least a core to which an additive having photosensitivity to ultraviolet light is added and a clad covering the core, and a plate-like phase mask disposed in parallel with the direction in which the quartz-based material is disposed; A grating manufacturing apparatus comprising at least a light source that irradiates the quartz-based material with interference light through the phase mask,
The angle formed by the incident direction of the interference light projected in the plane having the grating vector of the grating formed in advance on the phase mask as a normal and the normal to the phase mask surface is larger than 0 degree and 60 degrees. An apparatus for manufacturing a grating, wherein the light source is arranged so as to be smaller.
The grating manufacturing apparatus according to claim 5, wherein the quartz material is an optical fiber.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004055348A JP2005242250A (en) | 2004-02-27 | 2004-02-27 | Method and apparatus for manufacturing grating |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004055348A JP2005242250A (en) | 2004-02-27 | 2004-02-27 | Method and apparatus for manufacturing grating |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005242250A true JP2005242250A (en) | 2005-09-08 |
Family
ID=35024015
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004055348A Pending JP2005242250A (en) | 2004-02-27 | 2004-02-27 | Method and apparatus for manufacturing grating |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005242250A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014194538A (en) * | 2013-02-21 | 2014-10-09 | Ofs Fitel Llc | Refraction index-matched grating inscription |
JP2021033047A (en) * | 2019-08-23 | 2021-03-01 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | Light guide plate, manufacturing device of light guide plate, manufacturing method of light guide plate, and video display apparatus using the same |
-
2004
- 2004-02-27 JP JP2004055348A patent/JP2005242250A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014194538A (en) * | 2013-02-21 | 2014-10-09 | Ofs Fitel Llc | Refraction index-matched grating inscription |
JP2021033047A (en) * | 2019-08-23 | 2021-03-01 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | Light guide plate, manufacturing device of light guide plate, manufacturing method of light guide plate, and video display apparatus using the same |
JP7210406B2 (en) | 2019-08-23 | 2023-01-23 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | Light guide plate, light guide plate manufacturing apparatus, light guide plate manufacturing method, and image display device using the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4600579B2 (en) | Diffraction grating element | |
JP3243102B2 (en) | Method of forming diffraction grating in optical waveguide | |
JP2015206993A (en) | Grating manufacturing apparatus and grating manufacturing method | |
JP6879300B2 (en) | Manufacturing methods for multi-core optical fibers, fiber bragg gratings and fiber bragg gratings | |
US7019904B2 (en) | Diffraction grating element, production method of diffraction grating element, and method of designing diffraction grating element | |
JP5224027B2 (en) | Diffraction grating fabrication method using phase mask for diffraction grating fabrication | |
CN107272098B (en) | Near-field holographic dynamic exposure method for inhibiting secondary interference in vertical grating vector direction | |
CN105403941A (en) | Near-filed holographic-ion beam etching preparation method of variable-spacing raster | |
JP5958933B2 (en) | Nanofiber photonic crystal manufacturing method and nanofiber photonic crystal manufacturing apparatus | |
JP5963794B2 (en) | Method and apparatus for engraving a fiber grating from multiple azimuth angles and fibers so engraved | |
US6483965B1 (en) | Method of writing a bragg diffraction grating | |
JP2005242250A (en) | Method and apparatus for manufacturing grating | |
JP2011155080A (en) | Exposure device and exposure method | |
CN101295553A (en) | X ray holography diffraction grating beam divider | |
JP4376531B2 (en) | Grating formation method | |
US20080112670A1 (en) | Wavelength filter | |
US20040131949A1 (en) | Phase mask for forming diffraction grating, method of fabricating phase mask, and method of forming diffraction grating | |
JP2015210315A (en) | Manufacturing method of grating | |
JP3955703B2 (en) | Fabrication method of fiber grating | |
JP5887833B2 (en) | Optical fiber processing phase mask and manufacturing method thereof | |
CN114415278B (en) | Design method for planar variable-pitch grating scanning photoetching interference fringe line density | |
JP4543128B2 (en) | Manufacturing method and manufacturing apparatus for optical waveguide Bragg grating | |
JP2011002487A (en) | Method of manufacturing diffraction grating, diffraction grating, and spectral analysis device using the same | |
JP5340197B2 (en) | Optical filter, manufacturing method thereof and designing method thereof | |
JP2007219280A (en) | Method of manufacturing refractive index modulation type diffraction optical element |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061128 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080318 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080321 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080708 |