JP2008058694A - Fiber bragg grating element, and method and apparatus of manufacturing fiber bragg grating element - Google Patents

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和彦 鹿島
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a fiber Bragg grating element, in which a high cut off value exceeding 40dB is available in a wide band range with a simple structure, and to provide a method of manufacturing a fiber Bragg grating element in which the high cut off value is available and further a desired transmission loss is obtained. <P>SOLUTION: The fiber Bragg grating is characterized in providing: a core in which a plurality of gratings are formed of which the gap increases toward the central part from both end parts in the optical axis direction and the gap at the central part is larger than any widest gaps at parts other than the central part; and a clad of which the surface is provided with a shield part equivalent to the gap of the gratings at the central part. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、光ファイバに紫外線を照射して、光通信システム中に用いられる主要光部品であるファイバブラッググレーティング素子、ファイバブラッググレーティング素子を製造する方法及びその製造装置に関する。   The present invention relates to a fiber Bragg grating element which is a main optical component used in an optical communication system by irradiating an optical fiber with ultraviolet rays, a method for manufacturing the fiber Bragg grating element, and a manufacturing apparatus therefor.

近年、高速かつ大容量の光ネットワークの研究及び実用化が進んでいるが、このネットワークの構築には、様々な光部品が必要になってくる。かかる光機能部品の主要な部品のひとつとして、ファイバブラッググレーティング素子が挙げられる。   In recent years, research and practical application of high-speed and large-capacity optical networks have been advanced, and various optical components are required for the construction of this network. One of the main components of such an optical functional component is a fiber Bragg grating element.

このファイバブラッググレーティング素子は、光ファイバに紫外線を照射することによって、光ファイバのコア層に周期的な屈折率変調を加えた光受動部品である。この屈折率変調によって、光ファイバ中を伝搬する光信号のうち、所望の波長の信号のみを反射させる機能を持たせることができる。
従って、このファイバブラッググレーティング素子は、波長フィルタや分散補償器などの光フィルタとして機能させることができ、波長多重(WDM)通信のキーデバイスとなっている。
This fiber Bragg grating element is an optical passive component in which periodic refractive index modulation is applied to the core layer of the optical fiber by irradiating the optical fiber with ultraviolet rays. By this refractive index modulation, a function of reflecting only a signal having a desired wavelength among optical signals propagating in the optical fiber can be provided.
Therefore, this fiber Bragg grating element can function as an optical filter such as a wavelength filter or a dispersion compensator, and is a key device for wavelength division multiplexing (WDM) communication.

このファイバブラッググレーティング素子の製造方法としては、位相マスクを用いる方法や、ホログラフィック干渉を用いる方法などいくつかの方法が挙げられる。しかし、いずれの方法も、光の干渉を用いて、感光性を有する光ファイバのコア層に、周期的な干渉縞を形成し、屈折率変調を付与するものである。位相マスクを用いてファイバブラッググレーティング素子を製造する場合には、一般的には、位相マスクからのプラスマイナス1次光の間における2光束間干渉を用いて、屈折率変調を形成させている。   As a method for manufacturing this fiber Bragg grating element, there are several methods such as a method using a phase mask and a method using holographic interference. However, in any of the methods, periodic interference fringes are formed in the core layer of the optical fiber having photosensitivity using light interference, and refractive index modulation is applied. When a fiber Bragg grating element is manufactured using a phase mask, generally, refractive index modulation is formed by using interference between two light beams between plus and minus first-order light from the phase mask.

上述の製造方法のうち、量産を考慮すると、再現性に優れた位相マスクを用いる方法を採用することが一般的である。この位相マスクは、石英ガラスなどの紫外線を透過させる材料の表面に、所定の反射波長に合わせたピッチの周期的な溝を形成したものである。この位相マスクに紫外線を照射すると、紫外線は、この表面に付けられた溝によって、特定の方向に回折される。
米国特許番号 5,619,603 特開2001−183535号公報
Of the manufacturing methods described above, in consideration of mass production, it is common to employ a method using a phase mask having excellent reproducibility. This phase mask is formed by forming periodic grooves with a pitch in accordance with a predetermined reflection wavelength on the surface of a material that transmits ultraviolet rays such as quartz glass. When the phase mask is irradiated with ultraviolet rays, the ultraviolet rays are diffracted in a specific direction by the grooves formed on the surface.
US Patent No. 5,619,603 JP 2001-183535 A

ところで、約10nm程度の広帯域で光信号を遮断しようとする場合、ファイバブラッググレーティング素子をグレーティングの間隔(以下、ピッチという。)が長手方向に変化するチャープトグレーティングとする。さらにこの帯域で大きな遮断量を得ようとする場合、ファイバブラッググレーティング素子の長手方向の長さであるグレーティング長を長くすることによって大きな遮断量を実現しようとしている。   By the way, when an optical signal is to be cut off in a wide band of about 10 nm, the fiber Bragg grating element is a chirped grating whose grating interval (hereinafter referred to as pitch) changes in the longitudinal direction. Further, when a large cutoff amount is to be obtained in this band, an attempt is made to realize a large cutoff amount by increasing the grating length, which is the length in the longitudinal direction of the fiber Bragg grating element.

例えば、図26は波長1650nm帯の約10nm帯域の光をグレーティング長が7mmのチャープトグレーティングによって遮断した結果を示しており、約30〜35dBの遮断量を得ている。そして図27は、同じ波長1650nm帯の約10nm帯域の光をグレーティング長が13mmのチャープトグレーティングによって遮断した結果を示しており、約30〜35dBの遮断量を得ている。   For example, FIG. 26 shows a result of blocking light of about 10 nm band having a wavelength of 1650 nm band by a chirped grating having a grating length of 7 mm, and a blocking amount of about 30 to 35 dB is obtained. FIG. 27 shows the result of blocking about 10 nm band light having the same wavelength of 1650 nm with a chirped grating having a grating length of 13 mm, and a blocking amount of about 30 to 35 dB is obtained.

しかしながら、グレーティング長を約2倍にした場合、遮断量も約2倍となって約80dB程度の遮断量が得られるはずであるが、図27に示す遮断量は、概ね5dB程度の遮断量しか増加しているに過ぎない。すなわち、単にグレーティング長を長くしても大きな遮断量を得るには限界がある。   However, when the grating length is approximately doubled, the blocking amount should be approximately doubled to obtain a blocking amount of about 80 dB. However, the blocking amount shown in FIG. 27 is only a blocking amount of about 5 dB. It is only increasing. That is, there is a limit to obtaining a large blocking amount even if the grating length is simply increased.

一方、近年の光通信分野などでは、監視通信系の光を実通信系の光と確実に分離する必要があり、この監視通信系の光が実通信系の光に漏れることによる実通信への影響を極力なくすため、たとえば、広帯域で安定した40dB程度の遮断量が要求される場合がある。このため、広帯域で安定して40dBを超える遮断量が得られるファイバブラッググレーティング素子の出現が要望されていた。   On the other hand, in the field of optical communication in recent years, it is necessary to reliably separate the light of the supervisory communication system from the light of the real communication system. In order to eliminate the influence as much as possible, for example, a blocking amount of about 40 dB that is stable in a wide band may be required. For this reason, there has been a demand for the appearance of a fiber Bragg grating element capable of stably obtaining a cutoff amount exceeding 40 dB in a wide band.

この発明は、上述した内容に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で、広帯域において40dBを超える高遮断量を得ることができるファイバブラッググレーティング素子の製造方法を提供する。さらには、高遮断量を得ることができるファイバブラッググレーティング素子において、さらに所望の透過損失を実現するファイバブラッググレーティング素子の製造方法を提供する。   The present invention has been made in view of the above-described contents, and provides a method for manufacturing a fiber Bragg grating element capable of obtaining a high cutoff amount exceeding 40 dB in a wide band with a simple configuration. Furthermore, the present invention provides a method for manufacturing a fiber Bragg grating element that achieves a desired transmission loss in a fiber Bragg grating element capable of obtaining a high cutoff amount.

本発明のファイバグブラッグレーティング素子の第1の態様は、両端から光軸方向の中心部に向かって間隔が広がり、中心部での間隔が中心部以外の最も広い間隔以上の広さを有する複数のグレーティングが内部に形成されるコアと、コアの外側に形成され、中心部でのグレーティングの間隔に相当する遮蔽部が表面に備えられるクラッドと、を具備することを特徴とする、ファイバブラッググレーティング素子である。   The first aspect of the fiber Bragg grating element of the present invention has a plurality of gaps that extend from both ends toward the center in the optical axis direction, and the gap at the center is wider than the widest gap other than the center. A fiber Bragg grating, comprising: a core formed inside the core; and a clad formed outside the core and provided with a shielding portion on the surface corresponding to a gap between the gratings in the center. It is an element.

本発明のファイバグブラッグレーティング素子の第2の態様は、遮蔽部が2mm以上であることを特徴とするファイバブラッググレーティング素子である。   A second aspect of the fiber Bragg grating element of the present invention is a fiber Bragg grating element characterized in that the shielding portion is 2 mm or more.

本発明のファイバグブラッグレーティング素子の第3の態様は、中心部でのグレーティングの間隔が4mm以上であることを特徴とするファイバブラッググレーティング素子である。   A third aspect of the fiber Bragg grating element of the present invention is a fiber Bragg grating element characterized in that the interval between the gratings at the center is 4 mm or more.

本発明のファイバグブラッグレーティング素子の製造方法の第1の態様は、位相マスクを介して光ファイバに紫外線を照射してファイバブラッググレーティング素子を製造する方法であって、紫外線を遮蔽板を介した後、位相マスクを介して光ファイバに照射する、ファイバブラッググレーティング素子の製造方法である。   A first aspect of a method for manufacturing a fiber Bragg grating element according to the present invention is a method for manufacturing a fiber Bragg grating element by irradiating an optical fiber with ultraviolet light through a phase mask, and the ultraviolet light is transmitted through a shielding plate. A method for manufacturing a fiber Bragg grating element, in which an optical fiber is irradiated through a phase mask.

本発明のファイバグブラッグレーティング素子の製造方法の第2の態様は、位相マスクを介して光ファイバに紫外線を照射してファイバブラッググレーティング素子を製造する方法であって、紫外線を位相マスクを介した後、遮蔽板を介して光ファイバに照射する、ファイバブラッググレーティング素子の製造方法である。   A second aspect of the method for manufacturing a fiber Bragg grating element according to the present invention is a method for manufacturing a fiber Bragg grating element by irradiating an optical fiber with ultraviolet rays through a phase mask, and the ultraviolet rays are transmitted through a phase mask. Then, it is a manufacturing method of a fiber Bragg grating element which irradiates an optical fiber via a shielding plate.

本発明のファイバグブラッグレーティング素子の製造装置の第1の態様は、グレーティングが形成される光ファイバと、光ファイバに照射される紫外線を発生させる紫外線レーザ発生装置と、光ファイバと紫外線レーザ発生装置の間に設置された遮蔽板及び位相マスクと、を備える照射手段と、光ファイバの一端から光信号を送る光源と、光ファイバの他端に設置されたスペクトラムアナライザと、を備える検出手段と、を備えるファイバブラッググレーティング素子の製造装置である。   A first aspect of a fiber grating Bragg grating element manufacturing apparatus according to the present invention includes an optical fiber on which a grating is formed, an ultraviolet laser generator that generates ultraviolet rays applied to the optical fiber, and an optical fiber and an ultraviolet laser generator. A detecting means comprising: an irradiating means including a shielding plate and a phase mask installed between; a light source that transmits an optical signal from one end of the optical fiber; and a spectrum analyzer installed on the other end of the optical fiber; Is a manufacturing apparatus of a fiber Bragg grating element.

本発明のファイバグブラッグレーティング素子の製造装置の第2の態様は、位相マスクが、紫外線レーザ発生装置と遮蔽板との間に配置されることを特徴とするファイバブラッググレーティング素子の製造装置である。   A second aspect of the apparatus for manufacturing a fiber Bragg grating element according to the present invention is an apparatus for manufacturing a fiber Bragg grating element, wherein the phase mask is disposed between the ultraviolet laser generator and the shielding plate. .

本発明のファイバグブラッグレーティング素子の製造装置の第3の態様は、遮蔽板が、紫外線レーザ発生装置と位相マスクとの間に配置されることを特徴とするファイバブラッググレーティング素子の製造装置である。   According to a third aspect of the apparatus for manufacturing a fiber Bragg grating element of the present invention, the apparatus for manufacturing a fiber Bragg grating element is characterized in that the shielding plate is disposed between the ultraviolet laser generator and the phase mask. .

本発明により、コア内に対向して配置された1対のグレーティングが離されていることによって、使用する波長帯で生ずる遮断量のリップルを回避または低減することが可能なファイバブラッググレーティング素子を実現できる。   According to the present invention, a fiber Bragg grating element capable of avoiding or reducing a cutoff amount of ripple generated in a wavelength band to be used is realized by separating a pair of gratings arranged opposite to each other in the core. it can.

さらに、ファイバブラッググレーティング素子を製造する際に、遮蔽板を介した後に、位相マスクを介して光ファイバに紫外線を照射することで所望の透過損失を得ることができるファイバブラッググレーティング素子を製造できる。   Furthermore, when manufacturing a fiber Bragg grating element, a fiber Bragg grating element capable of obtaining a desired transmission loss can be manufactured by irradiating an optical fiber with ultraviolet rays through a phase mask after passing through a shielding plate.

以下、本発明の実施形態について、図1から図25を参照して、詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 25.

(第1実施形態)
図1は、この発明の第1実施形態にかかるファイバブラッググレーティング素子(以下、FBG素子という。)を用いた光分岐線路監視システムの概要構成を示す図である。この光分岐線路監視システムは、伝送装置10に幹線光線路22が接続され、この幹線光線路22は、光スプリッタ28によって光多分岐され、複数の幹線光線路22に分岐される。この分岐された幹線光線路22は、光カプラ18を介して局外に延び、屋外の光スプリッタ3によって各分岐線路1a〜1aに光多分岐される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an optical branch line monitoring system using a fiber Bragg grating element (hereinafter referred to as an FBG element) according to a first embodiment of the present invention. In this optical branch line monitoring system, a trunk optical line 22 is connected to the transmission apparatus 10, and the trunk optical line 22 is optically branched by an optical splitter 28 and branched into a plurality of trunk optical lines 22. The branched main optical line 22 extends outside the station via the optical coupler 18, and is optically branched into the branched lines 1 a 1 to 1 a 8 by the outdoor optical splitter 3.

光多分岐された各分岐光線路1a〜1aは、ユーザ24内の各ONU(Optical Network Unit)20に接続される。なお、この光スプリッタ3は、図示しない光線路監視用デバイスを有し、この光監視線路用デバイスは、監視光λc〜λcのみをそれぞれ各分岐光線路1a〜1aに対応させて入出力する。 Each of the branched optical lines 1a 1 to 1a 8 subjected to optical multi-branching is connected to each ONU (Optical Network Unit) 20 in the user 24. The optical splitter 3 has an optical line monitoring device (not shown), and this optical monitoring line device associates only the monitoring lights λc 1 to λc 8 with the branched optical lines 1a 1 to 1a 8 respectively. Input and output.

制御部26は、OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)2が出力する可変波長の監視光の出力制御を行い、ファイバセレクタ(以下、FSという。)25に出力するとともに、受信計測の制御をも行う。OTDR2は、この制御部26およびFS25を介して光カプラ18に接続される。   The control unit 26 performs output control of variable wavelength monitoring light output from an OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) 2 and outputs the monitoring light to a fiber selector (hereinafter referred to as FS) 25 and also controls reception measurement. The OTDR 2 is connected to the optical coupler 18 via the control unit 26 and the FS 25.

各ONU20は、各ONU20固有の監視光波長が割り当てられ、各ONU20内にはそれぞれ監視光波長帯域の監視光を反射し、出力を遮断するFBG素子21−1〜21−8が設けられている。なお、各FBG素子21−1〜21−8は、同じ構成のFBG素子であり、約10nm帯域の監視光を約60dB遮断する特性を有する。   Each ONU 20 is assigned a monitoring light wavelength unique to each ONU 20, and FBG elements 21-1 to 21-8 that reflect the monitoring light in the monitoring light wavelength band and block the output are provided in each ONU 20. . Each of the FBG elements 21-1 to 21-8 is an FBG element having the same configuration, and has a characteristic of blocking monitoring light in a band of about 10 nm by about 60 dB.

制御部26は、監視すべきλc〜λcの監視光を周期的に出射させ、光カプラ18を介して幹線光線路22に出力される。この際、FS25は、出力すべき幹線光線路22を選択する。光カプラ18において、伝送装置10から伝搬した波長λbの通信光は、たとえば波長λcの監視光とともに光スプリッタ3に入力され、波長λbの通信光は、分岐光線路1a〜1aを介して各ONU20に入力されるとともに、波長λcの監視光は、分岐光線路1aに接続されたONU20に入力される。 The control unit 26 periodically emits the monitoring lights of λc 1 to λc 8 to be monitored and outputs the monitoring lights to the trunk optical line 22 via the optical coupler 18. At this time, the FS 25 selects the trunk optical line 22 to be output. In the optical coupler 18, the communication light having the wavelength λb propagated from the transmission device 10 is input to the optical splitter 3 together with the monitoring light having the wavelength λc 1 , for example, and the communication light having the wavelength λb is transmitted via the branched optical lines 1 a 1 to 1 a 8 . The monitoring light having the wavelength λc 1 is input to the ONU 20 connected to the branch optical line 1a 1 .

図2は、ONUを詳細に説明する模式図である。図2に示すように波長λcの監視光は、FBG素子21−1によって反射されるが、波長λbの通信光は、そのまま光受信部31−1で受信され、O/E部32−1によって光/電気変換され、受信処理部33−1に入力される。同様にして、分岐光線路1aに、波長λcの監視光と波長λbの通信光とが入力された場合にも、波長λcの監視光は、FBG21−3によって反射されるが、波長λbの通信光は、そのまま光受信部31−3で受信され、O/E部32−3によって光/ 電気変換され、受信処理部33−3に入力される。 FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the ONU in detail. As shown in FIG. 2, the monitoring light having the wavelength λc 1 is reflected by the FBG element 21-1, but the communication light having the wavelength λb is received as it is by the optical receiving unit 31-1, and the O / E unit 32-1. Is subjected to optical / electrical conversion and input to the reception processing unit 33-1. Similarly, when the monitoring light having the wavelength λc 3 and the communication light having the wavelength λb are input to the branch optical line 1a 3 , the monitoring light having the wavelength λc 1 is reflected by the FBG 21-3. The communication light of λb is received as it is by the optical receiving unit 31-3, optical / electrically converted by the O / E unit 32-3, and input to the reception processing unit 33-3.

ここで、波長λcなどの監視光が光受信部31−1〜31−8に入力されると、通信エラーなどが生じ、通信に大きな影響を及ぼし、これらの監視光をFBG素子21−1〜21−8によって確実に遮断する必要がある。ここで、上述したようにFBG素子21−1〜21−8は、監視光の波長帯域約10nmにおいて約60dBの遮断量を有するので、確実に監視光を遮断することができる。なお、FBG素子21−1〜21−8は、図示しないフェルールなどによって固定され、コネクタ30−1〜30−8内に設けられる。 Here, when monitoring light of wavelength λc 1 or the like is input to the optical receivers 31-1 to 31-8, a communication error or the like occurs, which greatly affects communication, and these monitoring light is used as the FBG element 21-1. It is necessary to block reliably by ~ 21-8. Here, as described above, since the FBG elements 21-1 to 21-8 have a cutoff amount of about 60 dB in the wavelength band of the monitoring light of about 10 nm, the monitoring light can be reliably cut off. The FBG elements 21-1 to 21-8 are fixed by a ferrule (not shown) and provided in the connectors 30-1 to 30-8.

ここで、FBG素子21(21−1〜21−8)の構成について図面を用いて説明する。図3は、FBG素子の断面図であり、図4は、FBG素子による広帯域フィルタの概念を示す模式図である。図3に示すように、FBG素子21は、波長λc〜λcに対応するグレーティングのピッチΛが長手方向に変化するチャープトグレーティングである。FBG素子21は、その長手方向の中心部Oに対向してグレーティングが配置され、中心部から離れるにつれてグレーティングのピッチΛが短くなるように配置されている。 Here, the configuration of the FBG element 21 (21-1 to 21-8) will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a cross-sectional view of the FBG element, and FIG. 4 is a schematic diagram showing a concept of a wideband filter using the FBG element. As shown in FIG. 3, the FBG element 21 is a chirped grating in which the grating pitch Λ corresponding to the wavelengths λc 1 to λc 8 changes in the longitudinal direction. The FBG element 21 has a grating disposed so as to face the central portion O in the longitudinal direction, and is disposed so that the pitch Λ of the grating becomes shorter with distance from the central portion.

さらに、図4に示すように、ブラッグ中心波長が波長λc〜λcであるため、λc〜λcまでの広帯域で反射することができ、この波長帯域の光を遮断することができる。この結果、ONU20は、同一のFBG素子21を用いることができる。なお、FBG21は、各監視光の波長をブラッグ中心波長として形成されたものを用いてもよい。 Furthermore, as shown in FIG. 4, since the Bragg center wavelength is the wavelengths λc 1 to λc 8 , it can be reflected in a wide band from λc 1 to λc 8 , and light in this wavelength band can be blocked. As a result, the ONU 20 can use the same FBG element 21. The FBG 21 may be formed with the wavelength of each monitoring light as the Bragg center wavelength.

図5は、FBG素子の遮断特性を示すグラフである。FBG素子21は、1650nmを中心に約10nmの帯域で、入力された光信号を、40dB以上遮断している。この実施形態では、FBG素子21のグレーティングのピッチΛが、光ファイバの長さ方向の中心部に向かって広くなうように形成されているので、10nm程度の広帯域でも約40dB以上の遮断特性を得ることができる。   FIG. 5 is a graph showing the cutoff characteristics of the FBG element. The FBG element 21 blocks an input optical signal by 40 dB or more in a band of about 10 nm centering on 1650 nm. In this embodiment, the grating pitch Λ of the FBG element 21 is formed so as to increase toward the center in the length direction of the optical fiber. Obtainable.

次に、本発明のFBG素子の製造方法の基本的な原理を、図面を使用しながら説明する。   Next, the basic principle of the FBG device manufacturing method of the present invention will be described with reference to the drawings.

図6(a)は、プラスマイナス1次光間の2光束間干渉によって、干渉縞が形成されたFBG素子を示す。一方、図6(b)は、その他の紫外線照射を意図していなかった0次光、プラスマイナス2次光などのn次回折光の2光束間干渉によって干渉縞が形成されたFBG素子を示す。   FIG. 6A shows an FBG element in which interference fringes are formed by interference between two light beams between plus and minus primary light. On the other hand, FIG. 6B shows an FBG element in which interference fringes are formed by interference between two light beams of n-order diffracted light such as zero-order light and plus-minus second-order light that was not intended for other ultraviolet irradiation.

図面はFBG素子を模式的に表しているが、黒い線の部分が屈折率の高いところを表し、白い部分が屈折率の低いところを表している。また、光ファイバの光軸方向をX軸に、それと直交する方向をY軸に取っている。   In the drawing, the FBG element is schematically shown. A black line portion indicates a high refractive index, and a white portion indicates a low refractive index. Further, the optical axis direction of the optical fiber is taken as the X axis, and the direction orthogonal thereto is taken as the Y axis.

FBG素子は、位相マスクを透過した紫外線の干渉縞によって形成される光ファイバのコア層の屈折率変化である。そして、干渉縞は、光の強度分布が、そのまま屈折率変化になるので、屈折率変化は周期関数(sin波)となる。   The FBG element is a change in the refractive index of the core layer of an optical fiber formed by ultraviolet interference fringes transmitted through a phase mask. In the interference fringes, since the light intensity distribution is directly changed in refractive index, the refractive index change is a periodic function (sin wave).

ここで、図6(a)に示すプラスマイナス1次光により形成されたファイバグレーティングは、X軸方向にはsin状の屈折率プロファイルを持っているが、Y軸方向には常に一定である。   Here, the fiber grating formed by plus-minus primary light shown in FIG. 6A has a sin-like refractive index profile in the X-axis direction, but is always constant in the Y-axis direction.

一方、照射を意図していなかった0次光、プラスマイナス2次光等のn次回折光により形成されたFBG素子は、Y軸方向にある角度を持って形成されることになるので、Y軸方向では一定にならない。(図6(b)のθ(mn)参照。)   On the other hand, an FBG element formed by n-order diffracted light such as zero-order light and plus-minus secondary light that was not intended for irradiation is formed with a certain angle in the Y-axis direction. The direction is not constant. (See θ (mn) in FIG. 6B.)

これを更に詳しく、関数的に表すと、下記のようになる。
本来、プラスマイナス1次光の透過率が高いので、このプラスマイナス1次光と不要な光との間の干渉縞の強度は、この意図していない回折光による干渉縞の中でも相対的に強くなる。
This can be expressed in more detail and functionally as follows.
Originally, since the transmittance of plus / minus primary light is high, the intensity of the interference fringe between the plus / minus primary light and unnecessary light is relatively strong among interference fringes caused by unintended diffracted light. Become.

ここで、位相マスクから光ファイバへ達する1次の回折光の角度は次式で表される。
[式1]
Λ(ph)×(θi) = I×λuv
Here, the angle of the first-order diffracted light reaching the optical fiber from the phase mask is expressed by the following equation.
[Formula 1]
Λ (ph) × (θi) = I × λuv

一方、位相マスクからの透過を意図していない回折光をm次とn次の回折光とすると、m次の回折光とn次の回折光との間の2拘束干渉は、図1(b)に示すとおり、光ファイバ中の光の伝搬方向に対して、θ(mn)の角度をなしている。
[式2]
θ(mn)= (θ(m) + θ(n))/2
つまり、意図していない干渉縞の主要なものの等位相面は、位相マスクと光ファイバとを結ぶ方向、つまり、Y軸方向と、θ(mn)の角度をなしていることになる。
On the other hand, if diffracted light that is not intended to be transmitted through the phase mask is m-th order and n-th order diffracted light, the two-constraint interference between the m-th order diffracted light and the n-th order diffracted light is shown in FIG. ), The angle θ (mn) is formed with respect to the light propagation direction in the optical fiber.
[Formula 2]
θ (mn) = (θ (m) + θ (n)) / 2
That is, the main phase of unintended interference fringes has an angle θ (mn) with the direction connecting the phase mask and the optical fiber, that is, the Y-axis direction.

従って、図7に示すように、位相マスクを介して紫外線を照射し、FBG素子を形成している間に、位相マスクと光ファイバの間隔に変調を施す(紫外線照射中に、位相マスクと光ファイバの間隔を変化させる)と、グレーティングがY軸とθ(mn)の角度をなしているm次n次の回折光による干渉縞の位相はずれることになる。   Accordingly, as shown in FIG. 7, while the ultraviolet ray is irradiated through the phase mask and the FBG element is formed, the interval between the phase mask and the optical fiber is modulated (the phase mask and the light are irradiated during the ultraviolet ray irradiation). When the fiber spacing is changed), the phase of the interference fringes by the m-th order n-th order diffracted light whose grating is at an angle of θ (mn) with the Y-axis is shifted.

一方、プラスマイナス1次光の場合は、等位相面がY軸に対して平行なので、この位相マスクと光ファイバの間隔を変化させても、プラスマイナス1次光による干渉縞の位相はまったく影響を受けない。   On the other hand, in the case of plus / minus primary light, since the equiphase surface is parallel to the Y axis, even if the interval between the phase mask and the optical fiber is changed, the phase of the interference fringes by the plus / minus primary light has no effect. Not receive.

本発明では、以上の原理を用いて、プラスマイナス1次光によって形成された干渉縞には、なんら影響を与えずに、他のプラスマイナス1次光以外の回折光によって形成された干渉縞の位相を変えることによって、屈折率変化を消去せることができる。   In the present invention, by using the above principle, interference fringes formed by plus / minus primary light are not affected at all, and interference fringes formed by diffracted light other than plus / minus primary light are not affected. By changing the phase, the refractive index change can be eliminated.

つまり、図7に示すように、位相マスクを介して紫外線を照射中に、位相マスクと光ファイバの間隔に変調を施す、つまり時間の経過とともにその間隔を変化せせることによって、プラスマイナス1次光以外の回折光による干渉縞の位相を変化させる。そして、その位相の異なる干渉縞が、ちょうど互いに打ち消し合うように、位相を変化させれば、実質上、プラスマイナス1次光以外の回折光による屈折率変化を消去することが可能である。
一方、上述のように、プラスマイナス1次光は、Y軸に平行に入射するので、この位相マスクと光ファイバの間隔に変調を施しても、位相は変化しない。
That is, as shown in FIG. 7, during irradiation of ultraviolet rays through the phase mask, the interval between the phase mask and the optical fiber is modulated, that is, by changing the interval with time, plus or minus primary light The phase of interference fringes due to diffracted light other than the above is changed. If the phase is changed so that the interference fringes having different phases just cancel each other, it is possible to substantially eliminate the refractive index change caused by the diffracted light other than the plus / minus primary light.
On the other hand, as described above, the plus / minus primary light is incident in parallel to the Y axis, so that the phase does not change even if the interval between the phase mask and the optical fiber is modulated.

したがって、プラスマイナス1次光以外の回折光による屈折率変化の影響が無いので、反射減衰量を劣化させることがなく、すぐれた反射クロストークを有するFBG素子を製造することができる。   Therefore, since there is no influence of a change in refractive index due to diffracted light other than plus-minus primary light, an FBG element having excellent reflection crosstalk can be manufactured without deteriorating the return loss.

さらに、FBG素子のグレーティングの中心部でのピッチを変化させた時の遮断量について図面を参照しながら説明する。図8〜図16に、FBG素子のグレーティングの中心部でのピッチΛを0.3mm〜5mmまで連続的に変化させていったときの遮断量の波長特性を示す。グレーティングのピッチΛを0mmとしたもの、即ち、従来のファイバブラッググレーティング素子の遮断量の波長特性を図18に示す。図18に示す遮断量の波長特性には、波長1657nm前後に20dB程度のリップルが存在することがわかる。ここで、上記のリップルは、対象とする波長帯内の最も高いピークの高さとして定義される。   Further, the amount of cutoff when the pitch at the center of the grating of the FBG element is changed will be described with reference to the drawings. FIGS. 8 to 16 show the wavelength characteristics of the cutoff amount when the pitch Λ at the center of the grating of the FBG element is continuously changed from 0.3 mm to 5 mm. FIG. 18 shows the wavelength characteristics of the cutoff amount of a conventional fiber Bragg grating element in which the grating pitch Λ is 0 mm. In the wavelength characteristic of the cutoff amount shown in FIG. 18, it can be seen that a ripple of about 20 dB exists around the wavelength of 1657 nm. Here, the above-mentioned ripple is defined as the height of the highest peak in the target wavelength band.

図8〜図16から、上記のリップルは、グレーティングのピッチΛの増大と共に略単調に減少していくことがわかる。このようなリップルのグレーティングのピッチ依存特性を図17に示す。図17から、グレーティングの中心部でのピッチΛを1mm以上にすることによってこのリップルはdB単位で略半分以下となり、2mm以上にすることによってこのリップルは略4分の1以下となる。リップルの観点からは、グレーティングの中心部でのピッチΛを2mm以上にすることによって、例えば40dB等の実用的な遮断量を対象とする波長帯で得ることができ、4mm以上にすることによってリップルを1〜2dBの範囲内に収めることができ好ましい。   From FIG. 8 to FIG. 16, it can be seen that the above ripple decreases substantially monotonously as the grating pitch Λ increases. FIG. 17 shows the pitch dependence characteristics of such a ripple grating. From FIG. 17, when the pitch Λ at the center of the grating is 1 mm or more, this ripple is approximately half or less in dB units, and when it is 2 mm or more, this ripple is approximately ¼ or less. From the viewpoint of ripple, by setting the pitch Λ at the center of the grating to 2 mm or more, a practical cutoff amount of, for example, 40 dB can be obtained in the target wavelength band, and by setting it to 4 mm or more, the ripple Is preferably within the range of 1 to 2 dB.

(第2実施形態)
次に、上述したFBG素子の透過損失について図面を参照しながら詳細に説明する。図19は、FBG素子の中央部のグレーティングピッチΛを0mmとしたFBG素子の透過損失の波長特性であり、図20は、FBG素子の中央部のグレーティングのピッチΛを2mmとしたFBG素子の透過損失の波長特性である。なお、照射した紫外線の帯域は1520〜1580nmの帯域であり、また、グラフ外に記載されるNo1〜No3は、回折次数を示す。
(Second Embodiment)
Next, the transmission loss of the FBG element described above will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 19 shows the wavelength characteristics of the transmission loss of the FBG element in which the grating pitch Λ at the center of the FBG element is 0 mm, and FIG. 20 shows the transmission of the FBG element in which the grating pitch Λ at the center of the FBG element is 2 mm. This is the wavelength characteristic of loss. In addition, the zone | band of the irradiated ultraviolet rays is a zone | band of 1520-1580 nm, and No1-No3 described outside a graph shows a diffraction order.

図19に示すとおり、FBG素子の中央部のグレーティングピッチを0mmとした場合には、透過損失は約0.47dB程度であり、FBG素子の中央部のグレーティングピッチを2mmとした場合には、図20に示すとおり、透過損失は約0.76dB程度となる。すなわち、FBG素子の中央部のグレーティングのピッチを2mmとすることによって、透過損失が増大することが分かる。   As shown in FIG. 19, when the grating pitch at the center of the FBG element is 0 mm, the transmission loss is about 0.47 dB, and when the grating pitch at the center of the FBG element is 2 mm, As shown in FIG. 20, the transmission loss is about 0.76 dB. That is, it can be seen that the transmission loss is increased by setting the pitch of the grating at the center of the FBG element to 2 mm.

ここで、一般的にONUを製品化するにあたって、第1実施形態で説明したコネクタを透過した後の透過損失を約1.1dB程度に抑えることが望ましい。すなわち、コネクタ内で仮に約0.6dB程度の透過損失が生じるとすると、FBG素子を透過した後の透過損失は約0.5dB程度が望ましい。したがって、安定して約40dBの遮断量を得られる第1実施形態に加重して、透過損失を約0.5dB未満にまで減少させることが望ましい。   Here, when commercializing an ONU in general, it is desirable to suppress the transmission loss after passing through the connector described in the first embodiment to about 1.1 dB. That is, if a transmission loss of about 0.6 dB occurs in the connector, the transmission loss after passing through the FBG element is preferably about 0.5 dB. Therefore, it is desirable to reduce the transmission loss to less than about 0.5 dB by weighting the first embodiment that can stably obtain a blocking amount of about 40 dB.

そこで、発明者は透過損失を約0.5dB未満に抑えることに関して、光ファイバに紫外線を照射する際、図7に示すように位相マスクを介して照射していたが、図21に示すように位相マスクを介す前に遮蔽板を配置した。すなわち、光ファイバに紫外線を照射する際に、遮蔽板を介した後、位相マスクを介して紫外線を光ファイバに照射することによって、所望の遮断量に加重して、所望の透過損失を得られることを知見した。また、光ファイバに紫外線を照射する際に、位相マスクを介した後、遮蔽板を介して紫外線を光ファイバに照射することによっても同様の結果を得られることを知見した。   Therefore, the inventor used to suppress the transmission loss to less than about 0.5 dB, and when irradiating the optical fiber with ultraviolet rays, the optical fiber was irradiated through the phase mask as shown in FIG. 7, but as shown in FIG. A shielding plate was placed before passing through the phase mask. That is, when irradiating an optical fiber with ultraviolet rays, a desired transmission loss can be obtained by irradiating the optical fiber with ultraviolet rays through a phase mask after passing through a shielding plate, thereby weighting the desired cutoff amount. I found out. Moreover, when irradiating an optical fiber with an ultraviolet-ray, it discovered that the same result could be obtained also by irradiating an optical fiber with an ultraviolet-ray through a shielding board after passing through a phase mask.

図21によって、得られる光ファイバの断面図を図面を参照しながら説明する。図28は、遮蔽板を介して紫外線を照射した結果の光ファイバである。図28に示すように、コアとクラッドとから構成される光ファイバであって、コアの内部に複数のグレーティング51が形成される。グレーティング51は、コアの長さ方向の中心分に向かって間隔が広くなるように形成され、中心部のグレーティング51の間隔は、中心部以外の最も広いグレーティングの間隔以上の間隔を有している。さらに、中心部でのグレーティング51の間隔に相当する遮蔽部53が、クラッドの表面に形成されている。この遮蔽部53は、遮蔽板を介した後、位相マスクを介して、紫外線を照射した結果できた遮蔽部である。   A cross-sectional view of the obtained optical fiber will be described with reference to FIG. FIG. 28 shows an optical fiber as a result of irradiating ultraviolet rays through a shielding plate. As shown in FIG. 28, an optical fiber composed of a core and a clad, and a plurality of gratings 51 are formed inside the core. The grating 51 is formed so that the interval becomes wider toward the center of the core in the longitudinal direction, and the interval between the gratings 51 in the central portion is larger than the interval of the widest grating other than the central portion. . Further, a shielding portion 53 corresponding to the interval between the gratings 51 at the center is formed on the surface of the clad. The shielding portion 53 is a shielding portion that is formed as a result of irradiating ultraviolet rays through a phase mask after passing through a shielding plate.

上述した知見に基づく透過損失の減少を図面を参照して説明する。図22は、FBG素子の中央部のグレーティングの間隔Λを2mmとし、さらに、紫外線を遮蔽板を介して照射したFBG素子の透過損失の波長特性である。なお、ここでも、照射した紫外線の帯域は1520〜1580nmの帯域である。   A reduction in transmission loss based on the above-described knowledge will be described with reference to the drawings. FIG. 22 shows the wavelength characteristics of the transmission loss of the FBG element in which the grating interval Λ at the center of the FBG element is 2 mm and the ultraviolet ray is irradiated through the shielding plate. In this case as well, the irradiated ultraviolet band is 1520 to 1580 nm.

さらに、その他の帯域についても同様の検証を行った。図23は、1200nm〜1700nmにおいて、FBG素子の中央部のグレーティング間隔Λを2mmとし、上述した遮蔽板を使用した場合と、使用しなかった場合を比較するグラフである。また、図24は、帯域を(1)1310±20nm、(2)1550±20nm、(3)1670nm〜における透過損失の最悪値と平均値を遮蔽板の有無によって比較する表である。図24からも明らかなとおり、遮蔽板を使用しない場合には、透過損失は0.44dB〜0.73dBであるのに対し、遮蔽板を使用した場合の透過損失は、0.22dB〜0.4dBに抑えることができる。   Furthermore, the same verification was performed for other bands. FIG. 23 is a graph comparing the case where the above-described shielding plate is used and the case where it is not used where the grating interval Λ at the center of the FBG element is 2 mm at 1200 nm to 1700 nm. FIG. 24 is a table comparing the worst value and the average value of transmission loss in the band (1) 1310 ± 20 nm, (2) 1550 ± 20 nm, and (3) 1670 nm depending on the presence or absence of a shielding plate. As is clear from FIG. 24, the transmission loss is 0.44 dB to 0.73 dB when the shielding plate is not used, whereas the transmission loss when the shielding plate is used is 0.22 dB to 0.00. It can be suppressed to 4 dB.

ここで、本発明である遮蔽板と位相マスクを介して光ファイバに紫外線を照射する製造方法の具体的な実施例を以下に説明する。   Here, a specific embodiment of a manufacturing method for irradiating an optical fiber with ultraviolet rays through a shielding plate and a phase mask according to the present invention will be described below.

図25に、その製造装置を示す。この製造装置は、紫外線レーザ発生装置35と、(ファイバグレーティングが形成される)光ファイバ37とこの紫外線レーザ発生装置35の間に設置された位相マスク39及び図示しない遮蔽板と、を備える照射手段と、光ファイバ37の一端から光信号を送る光源43と、光ファイバ37のもう一方の端に設置されたスペクトラムアナライザ45を備える検出装置と、を備える。   FIG. 25 shows the manufacturing apparatus. The manufacturing apparatus includes an ultraviolet laser generator 35, an optical fiber 37 (on which a fiber grating is formed), and a phase mask 39 and a shielding plate (not shown) installed between the ultraviolet laser generator 35. A light source 43 that transmits an optical signal from one end of the optical fiber 37, and a detection device that includes a spectrum analyzer 45 installed at the other end of the optical fiber 37.

更に、光ファイバ37は、光ファイバ37の長手方向において、照射装置の両側に設置された2個のリニアガイド47で長手の垂直方向以外には動かないようにガイドされ、このリニアガイド47に接続されたアクチュエータ49によって、光ファイバ37は、その長手の垂直方向に搬送される構造になっている。   Further, the optical fiber 37 is guided by two linear guides 47 installed on both sides of the irradiation device in the longitudinal direction of the optical fiber 37 so as not to move except in the longitudinal vertical direction, and is connected to the linear guide 47. The optical fiber 37 is transported in the vertical direction of its length by the actuator 49.

まず、FBG素子を形成する部分が照射手段の前にくるように、アクチュエータ49を用いて、光ファイバ37を搬送する。次に、位相マスク39と光ファイバ37の間隔があらかじめ定められた値になるように、移動装置41を用いて調整をするか、又はアクチュエータ49で光ファイバ37を動かす。ここで位相マスク39には、光ファイバ37に所定の干渉縞が形成されるような溝が形成されている。   First, the optical fiber 37 is transported using the actuator 49 so that the portion where the FBG element is formed comes before the irradiation means. Next, adjustment is performed using the moving device 41 so that the interval between the phase mask 39 and the optical fiber 37 becomes a predetermined value, or the optical fiber 37 is moved by the actuator 49. Here, the phase mask 39 is formed with a groove in which a predetermined interference fringe is formed in the optical fiber 37.

その後、紫外線レーザ発生装置35によって、紫外線の照射を開始する。
また、常時、スペクトラムアナライザ45によって、光ファイバの透過損失を測定しており、この測定値に基づいて変調を行うことも可能である。更に、あらかじめ定められた所定の波長帯域における所定の損失値に達した時点で、紫外線の照射を終了させることもできる。
以上の方法によって、本発明のプラスマイナス1次光以外の回折光による屈折率変化を消去したFBG素子が製造できる。
Thereafter, irradiation with ultraviolet rays is started by the ultraviolet laser generator 35.
Further, the transmission loss of the optical fiber is always measured by the spectrum analyzer 45, and the modulation can be performed based on this measured value. Furthermore, the ultraviolet irradiation can be terminated when a predetermined loss value in a predetermined wavelength band is reached.
By the above method, an FBG element in which a change in refractive index due to diffracted light other than plus-minus primary light of the present invention is eliminated can be manufactured.

さらに、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能である。   Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

ファイバブラッググレーティング素子を製造する際に、遮蔽板を介した後に、位相マスクを介して光ファイバに紫外線を照射することで所望の透過損失を得ることができるファイバブラッググレーティング素子を製造でき、産業上の利用可能性が高い。   When manufacturing a fiber Bragg grating element, it is possible to manufacture a fiber Bragg grating element that can obtain a desired transmission loss by irradiating an optical fiber with an ultraviolet ray through a phase mask after passing through a shielding plate. High availability.

図1は、本発明にかかるファイバブラッググレーティング素子を用いた光分岐線路監視システムの構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an optical branch line monitoring system using a fiber Bragg grating element according to the present invention. 図2は、ONU側における監視光と通信光との伝送状態を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a transmission state of monitoring light and communication light on the ONU side. 図3は、第1実施形態のFBGの一構成例を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration example of the FBG according to the first embodiment. 図4は、FBGによる広帯域フィルタの概念を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing the concept of a broadband filter based on FBG. 図5は、第1実施形態のFBGによる遮断特性の実験結果を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an experimental result of the cutoff characteristic by the FBG of the first embodiment. 図6(a)は、プラスマイナス1次光によって形成されたファイバグレーティングを示す模式図、(b)は、プラスマイナス1次光以外のn次の回折光によって形成されたファイバグレーティングを示す模式図である。6A is a schematic diagram showing a fiber grating formed by plus / minus primary light, and FIG. 6B is a schematic diagram showing a fiber grating formed by n-order diffracted light other than plus / minus primary light. It is. 図7は、位相マスクと光ファイバ間の間隔を変化させる紫外線照射方法を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an ultraviolet irradiation method for changing the interval between the phase mask and the optical fiber. 図8は、FBG素子の中心部でのグレーティングピッチが0.3mmの時の遮断量の波長特性を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the wavelength characteristics of the cutoff amount when the grating pitch at the center of the FBG element is 0.3 mm. 図9は、FBG素子の中心部でのグレーティングピッチが1mmの時の遮断量の波長特性を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the wavelength characteristics of the cutoff amount when the grating pitch at the center of the FBG element is 1 mm. 図10は、FBG素子の中心部でのグレーティングピッチが1.5mmの時の遮断量の波長特性を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the wavelength characteristics of the cutoff amount when the grating pitch at the center of the FBG element is 1.5 mm. 図11は、FBG素子の中心部でのグレーティングピッチが2mmの時の遮断量の波長特性を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing the wavelength characteristics of the cutoff amount when the grating pitch at the center of the FBG element is 2 mm. 図12は、FBG素子の中心部でのグレーティングピッチが2.5mmの時の遮断量の波長特性を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing the wavelength characteristics of the cutoff amount when the grating pitch at the center of the FBG element is 2.5 mm. 図13は、FBG素子の中心部でのグレーティングピッチが3.5mmの時の遮断量の波長特性を示すグラフである。FIG. 13 is a graph showing the wavelength characteristics of the cutoff amount when the grating pitch at the center of the FBG element is 3.5 mm. 図14は、FBG素子の中心部でのグレーティングピッチが4mmの時の遮断量の波長特性を示すグラフである。FIG. 14 is a graph showing the wavelength characteristics of the cutoff amount when the grating pitch at the center of the FBG element is 4 mm. 図15は、FBG素子の中心部でのグレーティングピッチが4.5mmの時の遮断量の波長特性を示すグラフである。FIG. 15 is a graph showing the wavelength characteristic of the cutoff amount when the grating pitch at the center of the FBG element is 4.5 mm. 図16は、FBG素子の中心部でのグレーティングピッチが5mmの時の遮断量の波長特性を示すグラフである。FIG. 16 is a graph showing the wavelength characteristics of the cutoff amount when the grating pitch at the center of the FBG element is 5 mm. 図17は、リップルのグレーティングピッチ依存特性を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing the grating pitch dependence characteristics of ripples. 図18は、FBG素子の中心部でのグレーティングピッチが0mmの時の遮断量の波長特性を示すグラフである。FIG. 18 is a graph showing the wavelength characteristics of the cutoff amount when the grating pitch at the center of the FBG element is 0 mm. 図19は、FBG素子の中央部のグレーティングピッチΛを0mmとしたFBG素子の透過損失の波長特性である。FIG. 19 shows the wavelength characteristics of the transmission loss of the FBG element in which the grating pitch Λ at the center of the FBG element is 0 mm. 図20は、FBG素子の中央部のグレーティングピッチΛを2mmとしたFBG素子の透過損失の波長特性である。FIG. 20 shows the wavelength characteristics of the transmission loss of an FBG element in which the grating pitch Λ at the center of the FBG element is 2 mm. 図21は、遮蔽板と位相マスクを介して光ファイバに紫外線を照射する模式図である。FIG. 21 is a schematic diagram of irradiating an optical fiber with ultraviolet rays through a shielding plate and a phase mask. 図22は、FBG素子の中央部のグレーティング間隔Λを2mmとし、さらに、紫外線を遮蔽板を介して照射したFBG素子の透過損失の波長特性である。FIG. 22 shows the wavelength characteristics of the transmission loss of the FBG element in which the grating interval Λ at the center of the FBG element is 2 mm and the ultraviolet ray is irradiated through the shielding plate. 図23は、1200nm〜1700nmにおいて、FBG素子の中央部のグレーティング間隔Λを2mmとし、上述した遮蔽板を使用した場合と、使用しなかった場合を比較するグラフである。FIG. 23 is a graph comparing the case where the above-described shielding plate is used and the case where it is not used where the grating interval Λ at the center of the FBG element is 2 mm at 1200 nm to 1700 nm. 図24は、所定の帯域及び遮蔽板の有無における透過損失の最悪値と平均値を示す表である。FIG. 24 is a table showing the worst value and average value of transmission loss in the presence and absence of a predetermined band and shielding plate. 図25は、遮蔽板及び位相マスクと光ファイバ間の間隔を変調させてファイバグレーティングを製造する本発明の製造装置を示す概要図である。FIG. 25 is a schematic view showing a manufacturing apparatus of the present invention for manufacturing a fiber grating by modulating the interval between the shielding plate and the phase mask and the optical fiber. 図26は、グレーティング長が7mmであるときの遮断量の波長特性を示すグラフである。FIG. 26 is a graph showing the wavelength characteristic of the cutoff amount when the grating length is 7 mm. 図27は、グレーティング長が13mmであるときの遮断量の波長特性を示すグラフである。FIG. 27 is a graph showing the wavelength characteristics of the cutoff amount when the grating length is 13 mm.

符号の説明Explanation of symbols

1a〜1a 分岐光線路
2 OTDR
3、28 光スプリッタ
10 伝送装置
18 光カプラ
20 ONU
21、21−1〜21−8、21a、21b、21c、21d FBG素子
22 幹線光線路
24 ユーザ
25 ファイバセレクタ
26 制御部
30−1、30−3 光コネクタ
31−1、31−3 光受信部
32−1、32−3 O/E部
33−1、33−3 受信処理部
35 レーザ発生装置
37 光ファイバ
39 位相マスク
43 光源
45 スペクトラムアナライザ
47 リニアガイド
49 アクチュエータ
51 グレーティング
53 遮蔽部
λa、λb 通信光の波長
λc〜λc 監視光の波長
1a 1 to 1a 8 branch optical line 2 OTDR
3, 28 Optical splitter 10 Transmission device 18 Optical coupler 20 ONU
21, 21-1 to 21-8, 21 a, 21 b, 21 c, 21 d FBG element 22 trunk optical line 24 user 25 fiber selector 26 control unit 30-1, 30-3 optical connector 31-1, 31-3 optical receiving unit 32-1, 32-3 O / E unit 33-1, 33-3 Reception processing unit 35 Laser generator 37 Optical fiber 39 Phase mask 43 Light source 45 Spectrum analyzer 47 Linear guide 49 Actuator 51 Grating 53 Shielding unit λa, λb Communication Wavelength of light λc 1 to λc 8 Wavelength of monitoring light

Claims (8)

両端から光軸方向の中心部に向かって間隔が広がり、前記中心部での間隔が中心部以外の最も広い間隔以上の広さを有する複数のグレーティングが内部に形成されるコアと、
前記コアの外側に形成され、前記中心部でのグレーティングの間隔に相当する遮蔽部が表面に備えられるクラッドと、
を具備することを特徴とする、ファイバブラッググレーティング素子
A core in which a plurality of gratings having a width larger than a widest interval other than the central portion is formed inside, with an interval extending from both ends toward the central portion in the optical axis direction,
A clad formed on the outer surface of the core and provided with a shielding portion on the surface corresponding to the spacing of the grating in the central portion;
A fiber Bragg grating element comprising:
前記遮蔽部が2mm以上であることを特徴とする、請求項1に記載のファイバブラッググレーティング素子。   The fiber Bragg grating element according to claim 1, wherein the shielding portion is 2 mm or more. 前記中心部でのグレーティングの間隔が4mm以上であることを特徴とする、請求項1または2に記載のファイバブラッググレーティング素子。   3. The fiber Bragg grating element according to claim 1, wherein an interval between the gratings in the central portion is 4 mm or more. 4. 位相マスクを介して光ファイバに紫外線を照射してファイバブラッググレーティング素子を製造する方法であって、前記紫外線を遮蔽板を介した後、前記位相マスクを介して前記光ファイバに照射する、ファイバブラッググレーティング素子の製造方法。   A method of manufacturing a fiber Bragg grating element by irradiating an optical fiber with ultraviolet rays through a phase mask, the fiber Bragg irradiating the optical fiber with the ultraviolet rays through a phase mask after passing through the shielding plate A method for manufacturing a grating element. 位相マスクを介して光ファイバに紫外線を照射してファイバブラッググレーティング素子を製造する方法であって、前記紫外線を位相マスクを介した後、前記遮蔽板を介して前記光ファイバに照射する、ファイバブラッググレーティング素子の製造方法。   A method of manufacturing a fiber Bragg grating element by irradiating an optical fiber with ultraviolet rays through a phase mask, the fiber Bragg irradiating the optical fiber with the ultraviolet rays through the shielding plate after passing through the phase mask A method for manufacturing a grating element. グレーティングが形成される光ファイバと、前記光ファイバに照射される紫外線を発生させる紫外線レーザ発生装置と、前記光ファイバと前記紫外線レーザ発生装置の間に設置された遮蔽板及び位相マスクと、を備える照射手段と、
前記光ファイバの一端から光信号を送る光源と、前記光ファイバの他端に設置されたスペクトラムアナライザと、を備える検出手段と、
を備えるファイバブラッググレーティング素子の製造装置。
An optical fiber on which a grating is formed; an ultraviolet laser generator that generates ultraviolet rays applied to the optical fiber; and a shielding plate and a phase mask installed between the optical fiber and the ultraviolet laser generator. Irradiation means;
A light source for sending an optical signal from one end of the optical fiber, and a spectrum analyzer installed at the other end of the optical fiber,
An apparatus for manufacturing a fiber Bragg grating element.
前記位相マスクが、前記紫外線レーザ発生装置と前記遮蔽板との間に配置されることを特徴とする、請求項6に記載のファイバブラッググレーティング素子の製造装置。   The apparatus for manufacturing a fiber Bragg grating element according to claim 6, wherein the phase mask is disposed between the ultraviolet laser generator and the shielding plate. 前記遮蔽板が、前記紫外線レーザ発生装置と前記位相マスクとの間に配置されることを特徴とする、請求項6に記載のファイバブラッググレーティング素子の製造装置。   The apparatus for manufacturing a fiber Bragg grating element according to claim 6, wherein the shielding plate is disposed between the ultraviolet laser generator and the phase mask.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006058678A (en) * 2004-08-20 2006-03-02 Fujikura Ltd Optical fiber grating

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10115701A (en) * 1996-10-11 1998-05-06 Sumitomo Electric Ind Ltd Method for forming diffraction grating, and optical waveguide
JP2006058678A (en) * 2004-08-20 2006-03-02 Fujikura Ltd Optical fiber grating

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