JP2006058678A - Optical fiber grating - Google Patents

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Akinobu Nihonyanagi
明展 二本柳
Satoshi Okude
聡 奥出
Hisao Sakaguchi
久雄 坂口
Shin Saito
伸 齊藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical fiber grating with which a high cut-off rate and miniaturization of an element can be accomplished at the same time. <P>SOLUTION: In the core 1 of an optical fiber, there is formed a first chirped fiber grating FG1 in a manner that a cut-off wavelength varies from a short wave to a long wave along a light travelling direction. Also, connected to the long wave side of the first chirped fiber grating FG1, a second chirped fiber grating FG2 is formed in a manner that the cut-off wavelength varies from a long wave to a short wave along the light travelling direction. In addition, a distance d between the ends at the long wave side of the first and the second chirped fiber grating FG1, FG2 is made not longer than 50 mm. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光情報通信分野、光計測分野等において用いられる光ファイバグレーティングに関する。   The present invention relates to an optical fiber grating used in the fields of optical information communication, optical measurement, and the like.

光ファイバグレーティングは、光ファイバのコア領域に、光軸方向に周期的な屈折率変化を与えることで、波長に応じて伝搬光を透過または反射させるものであり、フィルタ、合分波器および分散補償器等の種々の応用がなされている。   The optical fiber grating transmits or reflects the propagating light according to the wavelength by giving a periodic refractive index change in the optical axis direction to the core region of the optical fiber. Various applications such as compensators have been made.

従来、1段のファイバグレーティングで高い遮断率を得ようとする場合は、コア領域に大きな屈折率変化を生じさせたものが作製されている。   Conventionally, when a high cutoff rate is to be obtained with a single-stage fiber grating, a core region having a large refractive index change is produced.

多段接続された光ファイバグレーティングとしては、例えば長周期ファイバグレーティングを2段接続した特許文献1が報告されており、また、直列にチャープトファイバグレーティングを接続した例としては非特許文献1が報告されているが、いずれも多段接続により高い遮断率を得ることを目的としたものではない。
特開2001−91759号公報 Y.Painchaud等著 “ECOC'01,Th.M.1.2,Vol.4,pp490−491(2001)”
For example, Patent Document 1 in which two stages of long-period fiber gratings are connected is reported as an optical fiber grating connected in multiple stages, and Non-Patent Document 1 is reported as an example in which chirped fiber gratings are connected in series. However, none of them is intended to obtain a high blocking rate by multistage connection.
JP 2001-91759 A Y. Painchaud et al. “ECOC'01, Th.M.1.2, Vol.4, pp490-491 (2001)”.

しかしながら、従来の光ファイバグレーティングにおいて、素子の小型化を図るために、多段接続されるチャープトファイバグレーティングの間隔を近づけた場合、近接するチャープトファイバグレーティングの干渉により光ファイバグレーティングの遮断率がそれぞれのチャープトファイバグレーティングの遮断率の和までは到達せず、高い遮断率を得られないといった問題があった。   However, in the conventional optical fiber grating, in order to reduce the size of the element, when the distance between the chirped fiber gratings connected in multiple stages is reduced, the cutoff rate of the optical fiber grating is caused by the interference of the adjacent chirped fiber gratings. However, the sum of the cutoff rates of the chirped fiber grating cannot be reached, and a high cutoff rate cannot be obtained.

上記非特許文献1に記載された光ファイバグレーティングは高い遮断率を得ることが目的ではなく、また、多段接続される各チャープトファイバグレーティングは近接しておらず、素子の小型化を図ることができなかった。   The purpose of the optical fiber grating described in Non-Patent Document 1 is not to obtain a high cutoff rate, and the chirped fiber gratings connected in multiple stages are not close to each other, and the element can be miniaturized. could not.

また、上記特許文献1に記載された光ファイバグレーティングは、チャープトファイバグレーティングとは機能の異なる長周期ファイバグレーティングを近接して作製するものであって、特定の透過特性を得ることを目的としており、高い遮断率を得ることを目的とするものではなかった。   In addition, the optical fiber grating described in the above-mentioned Patent Document 1 is a product in which a long-period fiber grating having a function different from that of a chirped fiber grating is produced close to the optical fiber grating, and is intended to obtain specific transmission characteristics. It was not intended to obtain a high blocking rate.

一方、多段接続ではなく1段のファイバグレーティングで遮断率の高い光ファイバグレーティングを作製するためには、コア領域に大きな屈折率変化を生じさせるが、コア領域に生じる屈折率変化には飽和点が存在し、この飽和点付近では屈折率変化のスピードが遅くなる。従来の技術では、このような飽和点付近で高い遮断率を達成していたために、製造ができないか、あるいは作製時間が非常に長くかつ歩留まりが極めて悪い状態での製造にならざるを得なかった。   On the other hand, in order to fabricate an optical fiber grating having a high cutoff rate with a single-stage fiber grating instead of a multi-stage connection, a large refractive index change is caused in the core region. In the vicinity of this saturation point, the speed of refractive index change is slow. In the conventional technology, since a high cutoff rate has been achieved in the vicinity of such a saturation point, it cannot be manufactured, or it has been forced to manufacture in a state where the manufacturing time is very long and the yield is extremely poor. .

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、高い遮断率と素子の小型化を同時に達成することができる光ファイバグレーティングを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an optical fiber grating that can simultaneously achieve a high blocking rate and a reduction in the size of the element.

本発明の光ファイバグレーティングは、1つの光ファイバにグレーティングを2つ形成してなる光ファイバグレーティングにおいて、前記光ファイバ上に、光の進行方向に沿って遮断波長が短波から長波へ変化するように形成された第1のチャープトファイバグレーティングと、前記光ファイバ上に、前記第1のチャープトファイバグレーティングの前記長波側に接続されて、光の進行方向に沿って遮断波長が長波から短波へ変化するように形成された第2のチャープトファイバグレーティングとからなることを特徴とする。   The optical fiber grating of the present invention is an optical fiber grating in which two gratings are formed on one optical fiber so that the cutoff wavelength changes from a short wave to a long wave along the light traveling direction on the optical fiber. The first chirped fiber grating formed, and connected to the long wave side of the first chirped fiber grating on the optical fiber, and the cutoff wavelength changes from the long wave to the short wave along the light traveling direction. And a second chirped fiber grating formed as described above.

また、本発明の光ファイバグレーティングは、前記第1のチャープトファイバグレーティングの長波側の端部と前記第2のチャープトファイバグレーティングの長波側の端部との間隔が50mm以下であることを特徴とする。   In the optical fiber grating of the present invention, the distance between the long-wave end of the first chirped fiber grating and the long-wave end of the second chirped fiber grating is 50 mm or less. And

本発明の光ファイバグレーティングは、光ファイバ上に、第1のチャープトファイバグレーティングが光の進行方向に沿って遮断波長が短波から長波へ変化するように形成され、第2のチャープトファイバグレーティングが第1のチャープトファイバグレーティングの長波側に接続されて、光の進行方向に沿って遮断波長が長波から短波へ変化するように形成されるので、高い遮断率を達成することができる。   The optical fiber grating of the present invention is formed on an optical fiber such that the first chirped fiber grating is changed from a short wave to a long wave along the light traveling direction, and the second chirped fiber grating is formed. Since it is connected to the long wave side of the first chirped fiber grating and is formed such that the cutoff wavelength changes from the long wave to the short wave along the traveling direction of the light, a high cutoff rate can be achieved.

また、第1のチャープトファイバグレーティングの長波側の端部と第2のチャープトファイバグレーティングの長波側の端部との間隔を50mm以下にすることができるので、素子の小型化を達成することができる。   Further, since the distance between the long wave side end of the first chirped fiber grating and the long wave side end of the second chirped fiber grating can be reduced to 50 mm or less, miniaturization of the element is achieved. Can do.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(作成方法)
本実施の形態の光ファイバグレーティングの作製には位相マスク法が用いられる。この位相マスクとは光ファイバに書き込むグレーティングの周期に対応した周期的な溝が形成された石英基板である。この位相マスク法による光ファイバグレーティングの作製方法について図1及び図2を参照して説明する。
(How to make)
A phase mask method is used to manufacture the optical fiber grating of the present embodiment. This phase mask is a quartz substrate on which periodic grooves corresponding to the period of the grating written in the optical fiber are formed. A method of manufacturing an optical fiber grating by this phase mask method will be described with reference to FIGS.

まず、図1(a)に示すように、光ファイバ3はグレーティングを書き込む部分だけ被覆を除去して(ステップS10)、位相マスク4に接触または近接するように配置する。このとき光の進行方向に沿って遮断波長が短波から長波へ変化するように配置する。   First, as shown in FIG. 1A, the optical fiber 3 is disposed so as to be in contact with or close to the phase mask 4 after removing the coating only on the portion where the grating is written (step S10). At this time, it arrange | positions so that a cutoff wavelength may change from a short wave to a long wave along the advancing direction of light.

この配置の方向では、遮断帯域の中で最も短い波長の光はチャープトファイバグレーティングの入射端に近い部分で反射され、最も長い波長の光は前記入射端から一番遠い部分で反射される。以後、チャープトファイバグレーティングの遮断帯域の中で最も短い波長の光を反射する側の端部を短波側と呼んでSと表し、最も長い波長の光を反射する側の端部を長波側と呼んでLと表す。   In this arrangement direction, the light with the shortest wavelength in the cutoff band is reflected at a portion near the incident end of the chirped fiber grating, and the light with the longest wavelength is reflected at a portion farthest from the incident end. Hereinafter, the end portion of the chirped fiber grating that reflects the light having the shortest wavelength is referred to as the short wave side, and is denoted as S. The end portion that reflects the light having the longest wavelength is referred to as the long wave side. Call it and express it as L.

次に、位相マスク4を通してクラッド2を露出させた光ファイバ3の第1のチャープトファイバグレーティングFG1の形成部分に紫外線ビーム5を照射する(ステップS20)。この結果、位相マスク4を通過した紫外線ビーム5は、回折され2つの回折光6a,6bに分離されるが、その2つの回折光6a,6bが重なりあうところでは干渉縞7により紫外線光の周期的なパターンが生じる。ここに光ファイバ3を置くことにより紫外線ビーム5の強度分布に対応して光ファイバ3のコア1の屈折率が周期的に上昇し、第1のチャープトファイバグレーティングFG1が形成される。   Next, the ultraviolet beam 5 is irradiated to the formation part of the first chirped fiber grating FG1 of the optical fiber 3 where the cladding 2 is exposed through the phase mask 4 (step S20). As a result, the ultraviolet beam 5 that has passed through the phase mask 4 is diffracted and separated into two diffracted lights 6a and 6b. Where the two diffracted lights 6a and 6b overlap, the period of the ultraviolet light is caused by the interference fringes 7. Pattern occurs. By placing the optical fiber 3 here, the refractive index of the core 1 of the optical fiber 3 periodically rises corresponding to the intensity distribution of the ultraviolet beam 5, and the first chirped fiber grating FG1 is formed.

その後、図1(b)に示すように、第2のチャープトファイバグレーティングFG2を書き込むため光ファイバ3を反転させ、第2のチャープトファイバグレーティングFG2の遮断波長が長波から短波へ変化するように光ファイバ3を配置する(ステップS30)。   Thereafter, as shown in FIG. 1B, the optical fiber 3 is inverted to write the second chirped fiber grating FG2, so that the cutoff wavelength of the second chirped fiber grating FG2 changes from a long wave to a short wave. The optical fiber 3 is disposed (step S30).

そして、ステップS20と同様に、紫外線5を第2のチャープトファイバグレーティングFG2の形成部分に照射する(ステップS40)ことにより、本実施の形態の光ファイバグレーティングを作製することができる。   Then, in the same manner as in step S20, the optical fiber grating of the present embodiment can be manufactured by irradiating the formation portion of the second chirped fiber grating FG2 with the ultraviolet ray 5 (step S40).

ところで、同一の光ファイバ上に、チャープトファイバグレーティングを二つ直列に作製した場合、その透過スペクトルは、必ずしもそれぞれのチャープトファイバグレーティングの透過スペクトルの和となる程度までは到達しない。これは2つのチャープトファイバグレーティングによる光の干渉のためである。   By the way, when two chirped fiber gratings are manufactured in series on the same optical fiber, the transmission spectrum does not necessarily reach the sum of the transmission spectra of the respective chirped fiber gratings. This is due to light interference by the two chirped fiber gratings.

(透過スペクトル)
以下、チャープトファイバグレーティングの配置の仕方と透過スペクトルの関係について説明する。
(Transmission spectrum)
Hereinafter, the relationship between the arrangement of the chirped fiber grating and the transmission spectrum will be described.

チャープトファイバグレーティングの配置の仕方と透過スペクトルの関係について調べる実験は図3に示す装置を使用して行う。図3に示す装置は、波長1600〜1680nmのSLD光源8と、光ファイバ9と、光スペクトルアナライザ10とからなり、光ファイバ9にチャープトファイバグレーティングを作製する。   The experiment for examining the relationship between the arrangement of the chirped fiber grating and the transmission spectrum is performed using the apparatus shown in FIG. The apparatus shown in FIG. 3 includes an SLD light source 8 having a wavelength of 1600 to 1680 nm, an optical fiber 9, and an optical spectrum analyzer 10, and produces a chirped fiber grating in the optical fiber 9.

まず、SLD光源8の光を光ファイバ9に入射し、光スペクトルアナライザ10でその透過スペクトルを検出する。そして、チャープトファイバグレーティングを作製した後、SLD光源8の光を光ファイバ9に通して光スペクトルアナライザ10でその透過スペクトルを検出する。   First, the light from the SLD light source 8 is incident on the optical fiber 9 and its transmission spectrum is detected by the optical spectrum analyzer 10. Then, after the chirped fiber grating is manufactured, the light of the SLD light source 8 is passed through the optical fiber 9 and its transmission spectrum is detected by the optical spectrum analyzer 10.

そして、チャープトファイバグレーティング作製前と作製後の透過スペクトルの差をとり、チャープトファイバグレーティングの透過特性を調べる。   Then, the transmission characteristics of the chirped fiber grating are examined by taking the difference between the transmission spectra before and after the production of the chirped fiber grating.

チャープトファイバグレーティングは、遮断波長がファイバの長手方向に連続的に変化する。なお、2つのチャープトファイバグレーティングを直列に配置したとき、入射側のチャープトファイバグレーティングを第1のチャープトファイバグレーティングFG1、出射側のチャープトファイバグレーティングを第2のチャープトファイバグレーティングFG2と呼ぶこととする。チャープトファイバグレーティングを2つ直列に作製する際は、常にFG1から作製している。また、FG1の出射側の端部とFG2の入射側の端部との間隔をdとし、dが負の値のときは、FG1とFG2が重なっていることを示すものとする。   In the chirped fiber grating, the cutoff wavelength continuously changes in the longitudinal direction of the fiber. When two chirped fiber gratings are arranged in series, the chirped fiber grating on the incident side is called the first chirped fiber grating FG1, and the chirped fiber grating on the emitting side is called the second chirped fiber grating FG2. I will do it. When two chirped fiber gratings are produced in series, they are always produced from FG1. Further, the distance between the emission side end of FG1 and the incidence side end of FG2 is d, and when d is a negative value, it indicates that FG1 and FG2 overlap.

(配置の仕方)
ここで、2つのチャープトファイバグレーティングの配置の仕方を図4に示す。図4(a),(b),(c)は、第1及び第2のチャープトファイバグレーティングFG1,FG2を光ファイバ3に形成した状態を示したものである。
(How to place)
Here, FIG. 4 shows how the two chirped fiber gratings are arranged. 4A, 4B, and 4C show a state in which the first and second chirped fiber gratings FG1 and FG2 are formed on the optical fiber 3. FIG.

図4(a)は、光の進行方向に沿ってFG1の遮断波長が短波から長波に変化し、FG2の遮断波長が長波から短波に変化するもので、この配置の仕方をSL−LSと表す。   FIG. 4A shows that the cutoff wavelength of FG1 changes from a short wave to a long wave and the cutoff wavelength of FG2 changes from a long wave to a short wave along the light traveling direction, and this arrangement is represented as SL-LS. .

図4(b)は、光の進行方向に沿ってFG1の遮断波長が短波から長波に変化し、FG2の遮断波長が短波から長波に変化するもので、SL−SLと表す。   In FIG. 4B, the cutoff wavelength of FG1 changes from a short wave to a long wave and the cutoff wavelength of FG2 changes from a short wave to a long wave along the traveling direction of light, and is denoted as SL-SL.

図4(c)は、光の進行方向に沿ってFG1の遮断波長が長波から短波に変化し、FG2の遮断波長が短波から長波に変化するもので、LS−SLと表す。   In FIG. 4C, the cutoff wavelength of FG1 changes from a long wave to a short wave along the traveling direction of light, and the cutoff wavelength of FG2 changes from a short wave to a long wave, which is expressed as LS-SL.

LS−LSの特性は、SL−SLに等しいことが分かっているので、チャープトファイバグレーティングを2つ直列に並べる配置の仕方は、図4に示す3通りを考えればよい。   Since it is known that the characteristic of LS-LS is equal to that of SL-SL, the arrangement of arranging two chirped fiber gratings in series may be considered in three ways shown in FIG.

(実験例1)
2つのチャープトファイバグレーティングの配置の仕方と透過スペクトルの関係を、図5を参照して説明する。
(Experimental example 1)
The relationship between the arrangement of the two chirped fiber gratings and the transmission spectrum will be described with reference to FIG.

ここで、FG1,FG2ともに長さは6mm、FG1とFG2の間隔dは約2mmである。作製はFG1の方から行い、まずFG1を30dB程度作製し、その後FG2を遮断率が飽和するまで露光している。凡例中1段目とあるのがFG1作製終了後の透過スペクトルで、2段目とあるのがFG2作製終了後の透過スペクトルである。   Here, the length of both FG1 and FG2 is 6 mm, and the distance d between FG1 and FG2 is about 2 mm. Fabrication is performed from the FG1 side. First, about 30 dB of FG1 is fabricated, and then FG2 is exposed until the cutoff rate is saturated. In the legend, the first stage is the transmission spectrum after completion of FG1, and the second stage is the transmission spectrum after completion of FG2.

図5(a)はSL−LSの場合の透過スペクトルを示したものであり、遮断率は1段目が30dB程度、2段目が50dB程度であり、ほぼFG1とFG2の透過スペクトルを足し合わせた和まで到達している。   FIG. 5 (a) shows the transmission spectrum in the case of SL-LS. The blocking rate is about 30 dB for the first stage and about 50 dB for the second stage, and the transmission spectra of FG1 and FG2 are added together. Has reached the sum.

図5(b)はSL−SLの場合であり、遮断率は1段目が30dB程度、2段目が40dB程度であり、FG1とFG2の透過スペクトルを足し合わせた和まで到達していない。   FIG. 5B shows the case of SL-SL. The blocking rate is about 30 dB in the first stage and about 40 dB in the second stage, and does not reach the sum obtained by adding the transmission spectra of FG1 and FG2.

図5(c)はLS−SLの場合であり、遮断率は1段目,2段目ともに30dB程度であり、FG2を作製した際の遮断率の上昇はほとんどない。   FIG. 5C shows the case of LS-SL. The blocking rate is about 30 dB for both the first stage and the second stage, and there is almost no increase in the blocking rate when the FG2 is manufactured.

以上より、FG2の遮断率の上昇がFG1と同様に見られ、透過スペクトルがFG1とFG2の透過スペクトルの和にまで到達しているのはSL−LSの配置のみであることがわかる。   From the above, it can be seen that an increase in the blocking rate of FG2 is seen in the same manner as in FG1, and it is only in the arrangement of SL-LS that the transmission spectrum reaches the sum of the transmission spectra of FG1 and FG2.

さらに、FG2の遮断率の上昇が見られ、透過スペクトルがFG1とFG2の透過スペクトルの和にまで到達する程度は、SL−LS>SL−SL>LS−SLの関係となっていることもわかる。   In addition, an increase in the blocking rate of FG2 is seen, and it can be seen that the degree to which the transmission spectrum reaches the sum of the transmission spectra of FG1 and FG2 has a relationship of SL-LS> SL-SL> LS-SL. .

次に、FG1とFG2の間隔と透過スペクトルの関係を、図6〜9を参照して説明する。   Next, the relationship between the interval between FG1 and FG2 and the transmission spectrum will be described with reference to FIGS.

(実験例2)
図6はLS−SLのときのFG1とFG2の間隔dと透過スペクトルの関係を示したものである。
(Experimental example 2)
FIG. 6 shows the relationship between the distance d between FG1 and FG2 and the transmission spectrum in LS-SL.

図6(a)は間隔dが2mmの場合であり、遮断率は1段目,2段目ともに30dB程度である。   FIG. 6A shows a case where the distance d is 2 mm, and the blocking rate is about 30 dB in both the first stage and the second stage.

図6(b)は間隔dが50mmの場合であり、遮断率は図6(a)と同様に1段目,2段目ともに30dB程度である。   FIG. 6B shows a case where the distance d is 50 mm, and the blocking rate is about 30 dB in both the first stage and the second stage as in FIG. 6A.

図6(c)は間隔dが30cmの場合であり、遮断率は1段目が30dB程度、2段目が60dB程度であり、ほぼFG1とFG2の透過スペクトルを足し合わせた和まで到達している。   FIG. 6 (c) shows the case where the distance d is 30 cm, the blocking rate is about 30 dB in the first stage, and about 60 dB in the second stage, and reaches the sum of the transmission spectra of FG1 and FG2 approximately. Yes.

以上より、FG1とFG2の間隔dが0mmから50mmまでは、2段目の遮断率の上昇はほとんどないことがわかる。それに対し間隔dを30cmまで離すと、2段目も1段目同様に遮断率が上昇している。   From the above, it can be seen that when the distance d between FG1 and FG2 is 0 mm to 50 mm, the second-stage blocking rate hardly increases. On the other hand, when the distance d is increased to 30 cm, the blocking rate increases in the second stage as in the first stage.

すなわち、LS−SLの配置のとき、FG1とFG2の間隔dが50mm以内ではFG1とFG2の干渉の影響が残り、透過スペクトルは個々の透過スペクトルの和までは到達しない。間隔dが30cmになるとFG1とFG2の干渉の影響はほとんどなくなっていることがわかる。   That is, when the LS-SL is arranged, if the distance d between FG1 and FG2 is within 50 mm, the influence of interference between FG1 and FG2 remains, and the transmission spectrum does not reach the sum of the individual transmission spectra. It can be seen that when the distance d is 30 cm, the influence of interference between FG1 and FG2 is almost eliminated.

(実験例3)
図7はSL−SLのときのFG1とFG2の間隔dと透過スペクトルの関係を示したものである。
(Experimental example 3)
FIG. 7 shows the relationship between the distance d between FG1 and FG2 and the transmission spectrum in SL-SL.

図7(a)は間隔dが2mmの場合であり、遮断率は1段目が30dB程度、2段目が40dB程度であり、FG1とFG2の透過スペクトルを足し合わせたものとなっていない。   FIG. 7A shows a case where the distance d is 2 mm, and the blocking rate is about 30 dB in the first stage and about 40 dB in the second stage, and is not the sum of the transmission spectra of FG1 and FG2.

図7(b)は間隔dが50mmの場合であり、遮断率は図7(a)と同様に1段目が30dB程度、2段目が40dB程度であり、FG1とFG2の透過スペクトルを足し合わせた和まで到達していない。   FIG. 7B shows the case where the distance d is 50 mm, and the blocking rate is about 30 dB in the first stage and about 40 dB in the second stage as in FIG. 7A, and the transmission spectra of FG1 and FG2 are added. The total sum has not been reached.

図7(c)は間隔dが30cmの場合であり、遮断率は1段目が30dB程度、2段目が60dB程度であり、ほぼFG1とFG2の透過スペクトルを足し合わせた和まで到達している。   FIG. 7 (c) shows a case where the distance d is 30 cm, the blocking rate is about 30 dB in the first stage, and about 60 dB in the second stage, and reaches almost the sum of the transmission spectra of FG1 and FG2. Yes.

本実験例の結果は、実験例2のLS−SLの場合とほぼ同じ傾向を示すが、LS−SLに比べるとSL−SLではFG1とFG2の干渉性が弱くなるので2段目の遮断率の上昇量がLS−SLと比べて大きくなっている。   The result of this experimental example shows almost the same tendency as in the case of LS-SL in Experimental example 2, but since the coherence of FG1 and FG2 is weaker in SL-SL than in LS-SL, the second-stage blocking rate The amount of increase is larger than that of LS-SL.

以上より、FG1とFG2の間隔dが0mmから50mmまでは2段目の遮断率の上昇は40dB程度で頭打ちとなることがわかる。それに対し間隔dを30cmまで離すと2段目も1段目同様に遮断率が上昇している。   From the above, it can be seen that when the distance d between FG1 and FG2 is 0 mm to 50 mm, the increase in the second-stage blocking rate reaches a peak at about 40 dB. On the other hand, when the distance d is increased to 30 cm, the blocking rate increases in the second stage as in the first stage.

すなわち、SL−SLの配置のとき、FG1とFG2の間隔dが50mm以内ではFG1とFG2の干渉の影響が残り、透過スペクトルはFG1とFG2の透過スペクトルの和までは到達しない。間隔dが30cmになるとFG1とFG2の干渉の影響はほとんどなくなる。   That is, in the SL-SL arrangement, when the distance d between FG1 and FG2 is within 50 mm, the influence of interference between FG1 and FG2 remains, and the transmission spectrum does not reach the sum of the transmission spectra of FG1 and FG2. When the distance d is 30 cm, the influence of interference between FG1 and FG2 is almost eliminated.

(実験例4)
図8及び図9はSL−LSのときのFG1とFG2の間隔dと透過スペクトルの関係を示したものである。
(Experimental example 4)
8 and 9 show the relationship between the distance d between FG1 and FG2 and the transmission spectrum in SL-LS.

図8(a)は間隔dが2mmの場合、図8(b)は間隔dが50mmの場合、図8(c)は間隔dが30cmの場合、図9(a)は間隔dが0mmの場合、図9(b)は間隔dが−2mmの場合、すなわち2つのファイバグレーティングが一部重なっている場合である。遮断率はいずれの場合もほぼFG1とFG2の透過スペクトルを足し合わせた和まで到達している。   8A is when the distance d is 2 mm, FIG. 8B is when the distance d is 50 mm, FIG. 8C is when the distance d is 30 cm, and FIG. 9A is when the distance d is 0 mm. FIG. 9B shows the case where the distance d is −2 mm, that is, the two fiber gratings partially overlap each other. In any case, the blocking rate reaches almost the sum of the transmission spectra of FG1 and FG2.

以上より、この配置ではFG1とFG2の間隔dによらず2段目の遮断率は1段目と同様に上昇し、遮断率はほぼFG1とFG2の遮断率の和となっていることがわかる。   From the above, it can be seen that in this arrangement, the second-stage blocking rate rises in the same manner as the first step regardless of the distance d between FG1 and FG2, and the blocking rate is substantially the sum of the blocking rates of FG1 and FG2. .

すなわち、SL−LSの配置のとき、FG1とFG2の間隔dによらず干渉の影響はほとんどなくなり、この配置の光ファイバグレーティングの透過スペクトルは一部重なった状態でも、ほぼFG1とFG2の透過スペクトルの和となる。   That is, when the SL-LS is arranged, there is almost no influence of interference regardless of the distance d between the FG1 and FG2, and the transmission spectrum of the optical fiber grating of this arrangement is almost the same as the transmission spectrum of the FG1 and FG2. The sum of

図10は前述の3通りの配置の仕方において、FG1とFG2の間隔dが2mmの場合と50mmの場合の透過スペクトルを示し、小型化と高い遮断率という目的を達成できるか否かを示したものである。前述の説明より、間隔dが50mm以下のとき、透過スペクトルがほぼFG1とFG2の和にまで到達し、遮断率50dB程度の高い遮断率を達成できるのは、SL−LSの配置の仕方のみである。   FIG. 10 shows the transmission spectrum when the distance d between FG1 and FG2 is 2 mm and 50 mm in the above-described three arrangement methods, and shows whether or not the objective of downsizing and high blocking rate can be achieved. Is. From the above description, when the distance d is 50 mm or less, the transmission spectrum reaches almost the sum of FG1 and FG2, and a high blocking rate of about 50 dB can be achieved only by the arrangement of the SL-LS. is there.

間隔dを30cmにしたときは、どの配置の仕方であっても透過スペクトルがほぼFG1とFG2の和にまで到達するが、この場合は小型化という目的を達成することができない。   When the distance d is set to 30 cm, the transmission spectrum reaches almost the sum of FG1 and FG2 in any arrangement, but in this case, the object of downsizing cannot be achieved.

図11は本実施の形態の光ファイバグレーティングの最終形態の構成を示す概略図である。光ファイバ石英部13と、光ファイバ石英部13にSL−LSの配置の仕方で、間隔d=1mmで配置された第1のチャープトファイバグレーティングFG1及び第2のチャープトファイバグレーティングFG2と、光ファイバ石英部13のファイバグレーティング部を収納するフェルール14と、FG1の入射側を露出させてフェルール14を被うフランジ15と、FG2の出射方向に延びる光ファイバ石英部13を収納してフランジ15に接続された線状の光ファイバ3とから構成されている。ファイバグレーティング部の全長は10mm、ケーシングの全長は15mmとなるので、小型化が実現されている。   FIG. 11 is a schematic diagram showing the configuration of the final form of the optical fiber grating of the present embodiment. The optical fiber quartz part 13, the first chirped fiber grating FG1 and the second chirped fiber grating FG2 arranged at a distance d = 1 mm in the manner of the arrangement of SL-LS in the optical fiber quartz part 13, and the light A ferrule 14 that houses the fiber grating portion of the fiber quartz portion 13, a flange 15 that covers the ferrule 14 with the incident side of FG 1 exposed, and an optical fiber quartz portion 13 that extends in the emission direction of FG 2 are accommodated in the flange 15. It is composed of connected linear optical fibers 3. Since the total length of the fiber grating portion is 10 mm and the total length of the casing is 15 mm, downsizing is realized.

本発明の光ファイバグレーティングの作製方法を説明するための概略構成図である。It is a schematic block diagram for demonstrating the manufacturing method of the optical fiber grating of this invention. 本発明の光ファイバグレーティングの作製手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the preparation procedures of the optical fiber grating of this invention. 光ファイバグレーティングにおける、2つのチャープトファイバグレーティングの配置の仕方と透過スペクトルの関係を調べるための実験装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the experimental apparatus for investigating the relationship between the arrangement | positioning method of two chirped fiber gratings, and a transmission spectrum in an optical fiber grating. 光ファイバグレーティングにおける、2つのチャープトファイバグレーティングの配置の仕方を示す概略図である。It is the schematic which shows the method of arrangement | positioning of two chirped fiber gratings in an optical fiber grating. 2つのチャープトファイバグレーティングの配置の仕方と透過スペクトルの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the arrangement method of two chirped fiber gratings, and a transmission spectrum. 2つのチャープトファイバグレーティングの配置の仕方がLS−SLのときのFG1とFG2の間隔と透過スペクトルの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the space | interval of FG1 and FG2, and the transmission spectrum when the arrangement | positioning method of two chirped fiber gratings is LS-SL. 2つのチャープトファイバグレーティングの配置の仕方がSL−SLのときのFG1とFG2の間隔と透過スペクトルの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the space | interval of FG1 and FG2, and the transmission spectrum when the arrangement | positioning method of two chirped fiber gratings is SL-SL. 2つのチャープトファイバグレーティングの配置の仕方がSL−LSで、FG1とFG2の間隔が2mm,50mm,30cmのとき、FG1とFG2の間隔と透過スペクトルの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the space | interval of FG1 and FG2, and the transmission spectrum when the arrangement | positioning method of two chirped fiber gratings is SL-LS and the space | interval of FG1 and FG2 is 2 mm, 50 mm, and 30 cm. 2つのチャープトファイバグレーティングの配置の仕方がSL−LSで、FG1とFG2の間隔が0mm,−2mmのとき、FG1とFG2の間隔と透過スペクトルの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the space | interval of FG1 and FG2, and the transmission spectrum when the arrangement | positioning method of two chirped fiber gratings is SL-LS and the space | interval of FG1 and FG2 is 0 mm and -2 mm. 3通りの配置の仕方において小型化と高い遮断率という目的を達成できるか否かの判定を示す図である。It is a figure which shows determination of whether the objective of size reduction and a high interruption | blocking rate can be achieved in three ways of arrangement | positioning. 本発明の光ファイバグレーティングの実施の形態の最終形態の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the last form of embodiment of the optical fiber grating of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 コア
2 クラッド
3 光ファイバ
4 位相マスク
5 紫外線ビーム
6a,6b 回折光
7 干渉縞
8 SLD光源
9 光ファイバ
10 光スペクトルアナライザ
13 光ファイバ石英部
14 フェルール
15 フランジ
FG1 第1のチャープトファイバグレーティング
FG2 第2のチャープトファイバグレーティング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Core 2 Clad 3 Optical fiber 4 Phase mask 5 Ultraviolet beam 6a, 6b Diffracted light 7 Interference fringe 8 SLD light source 9 Optical fiber 10 Optical spectrum analyzer 13 Optical fiber quartz part 14 Ferrule 15 Flange FG1 1st chirped fiber grating FG2 1st 2. Chirped fiber grating

Claims (2)

一つの光ファイバにグレーティングを二つ形成してなる光ファイバグレーティングにおいて、
前記光ファイバ上に、光の進行方向に沿って遮断波長が短波から長波へ変化するように形成された第1のチャープトファイバグレーティングと、
前記光ファイバ上に、前記第1のチャープトファイバグレーティングの前記長波側に接続されて、光の進行方向に沿って遮断波長が長波から短波へ変化するように形成された第2のチャープトファイバグレーティングと
からなることを特徴とする光ファイバグレーティング。
In an optical fiber grating formed by forming two gratings on one optical fiber,
A first chirped fiber grating formed on the optical fiber so that a cutoff wavelength changes from a short wave to a long wave along a traveling direction of light;
A second chirped fiber that is connected to the long wave side of the first chirped fiber grating on the optical fiber so that the cutoff wavelength changes from a long wave to a short wave along the traveling direction of light. An optical fiber grating characterized by comprising:
前記第1のチャープトファイバグレーティングの長波側の端部と前記第2のチャープトファイバグレーティングの長波側の端部との間隔が50mm以下であることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバグレーティング。

2. The optical fiber according to claim 1, wherein a distance between an end on the long wave side of the first chirped fiber grating and an end on the long wave side of the second chirped fiber grating is 50 mm or less. Grating.

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