JP3334417B2 - Method and apparatus for producing optical waveguide type diffraction grating - Google Patents

Method and apparatus for producing optical waveguide type diffraction grating

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JP3334417B2
JP3334417B2 JP08948595A JP8948595A JP3334417B2 JP 3334417 B2 JP3334417 B2 JP 3334417B2 JP 08948595 A JP08948595 A JP 08948595A JP 8948595 A JP8948595 A JP 8948595A JP 3334417 B2 JP3334417 B2 JP 3334417B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ,薄膜スラ
ブ導波路等の光導波路のコアに紫外線照射により回折格
子が形成された光導波路型回折格子の作成方法および作
成装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for forming an optical waveguide type diffraction grating in which a diffraction grating is formed on a core of an optical waveguide such as an optical fiber or a thin film slab waveguide by irradiating the core with ultraviolet light.

【0002】[0002]

【従来の技術】光導波路型回折格子とは、光導波路のコ
アにブラッグ回折格子を形成したものである。例えば、
ガラス光ファイバにおいて、Ge等を添加したコアに、
コアの軸方向の側方から波長240nm付近の紫外線を
照射すると、GeE’欠陥が発生し、コアの屈折率が上
昇することが知られており、コア中を伝搬する光は、こ
の部分で反射する。紫外線を照射する部分をコアの軸方
向に等間隔に設けることにより、屈折率上昇部分をコア
の軸方向に周期的に形成することができ、この周期に応
じた波長の光を選択的に反射させる回折格子を得ること
ができる。
2. Description of the Related Art An optical waveguide type diffraction grating has a Bragg diffraction grating formed on the core of an optical waveguide. For example,
In a glass optical fiber, a core doped with Ge etc.
It is known that irradiation with ultraviolet light having a wavelength of about 240 nm from the side in the axial direction of the core causes a GeE ′ defect and increases the refractive index of the core. Light propagating in the core is reflected at this portion. I do. By providing the portions to be irradiated with ultraviolet rays at equal intervals in the axial direction of the core, it is possible to form the refractive index increasing portions periodically in the axial direction of the core, and selectively reflect light having a wavelength corresponding to this period. Diffraction grating can be obtained.

【0003】この光導波路型回折格子は、特定波長の光
のみを反射する反射フィルタとして利用できるほか、波
長制御素子、センサ素子など、広い活用が期待されてい
る。中でも、光導波路として光ファイバを用いたファイ
バグレーティングは、伝送路として用いられる光ファイ
バとの接続性もよいため重要となっている。
The optical waveguide type diffraction grating can be used as a reflection filter that reflects only light of a specific wavelength, and is expected to be widely used for wavelength control elements, sensor elements, and the like. Above all, fiber gratings using optical fibers as optical waveguides are important because they have good connectivity with optical fibers used as transmission lines.

【0004】光導波路型回折格子の作成方法としては、
Ge等を添加したコアの側方より紫外線干渉パターンを
投影し、任意の周期で空間的に屈折率変化を形成する方
法、例えば、2光束干渉法、プリズム干渉法、位相格子
干渉法などが知られている。
[0004] As a method of producing an optical waveguide type diffraction grating,
There is known a method of projecting an ultraviolet interference pattern from the side of a core to which Ge or the like is added and spatially forming a refractive index change at an arbitrary period, such as a two-beam interference method, a prism interference method, and a phase grating interference method. Have been.

【0005】このようなコアに、側面から紫外線を照射
する際、紫外線を効率よくコアに照射するために、光導
波路の位置決めをする必要がある。
When irradiating such a core with ultraviolet rays from the side, it is necessary to position the optical waveguide in order to irradiate the core with ultraviolet rays efficiently.

【0006】Ge等を添加したコアに紫外線を照射する
と、コアから蛍光が発生することが、例えば、G.R.
Atkins,”Control of Defect
sin Optical Fibers−A Stud
y Using Cathodoluminescen
ce Spectroscopy”,IEEE,J.
Of Lightwave Tech.,11[1
1],1993−11,pp.1793−1801によ
り知られている。発生する蛍光のスペクトル分布は、裾
部分までを含めると350〜750nmの範囲に分布
し、特に、強度の大きいところは350〜550nmの
範囲である。
[0006] When ultraviolet rays are irradiated on a core to which Ge or the like is added, fluorescence is generated from the core. R.
Atkins, "Control of Defect
sin Optical Fibers-A Stud
y Using Cathodoluminescen
ce Spectroscopy ", IEEE, J. et al.
Of Lightwave Tech. , 11 [1
1], 1993-11, pp. 1793-1801. The spectrum distribution of the generated fluorescence is distributed in the range of 350 to 750 nm including the tail portion, and particularly in the region of high intensity is in the range of 350 to 550 nm.

【0007】従来技術においては、この蛍光を利用し、
操作者がコアの側方から紫外線を照射する際、コアの側
方における蛍光の散乱パターンを観測し、そのパターン
のコントラストが最大となる位置に光導波路を配置して
いた。
[0007] In the prior art, utilizing this fluorescence,
When the operator irradiates ultraviolet rays from the side of the core, the operator observes the scattering pattern of the fluorescence on the side of the core, and arranges the optical waveguide at a position where the contrast of the pattern becomes maximum.

【0008】しかし、操作者が、散乱パターンのコント
ラストを観察するものであるため、最適位置に配置する
ための基準があいまいで、操作者の違いにより判断の差
が生じやすく、位置決めには熟練を要していた。
However, since the operator observes the contrast of the scattering pattern, the standard for arranging the scattering pattern at the optimum position is ambiguous, and a difference in judgment is likely to occur depending on the operator. I needed it.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、紫外線を効率よくコアに照
射するための光導波路の位置決めが容易で、自動化も可
能な光導波路型回折格子の作成方法、および、作成装置
を提供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is easy to position an optical waveguide for efficiently irradiating a core with ultraviolet rays, and it is possible to automate the optical waveguide type diffraction. It is an object of the present invention to provide a grid creation method and a creation device.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、請求項1に記
載の発明においては、光導波路のコアの側方から紫外線
照射をすることにより、前記コアの光軸方向に複数の屈
折率変化部分を形成する光導波路型回折格子の作成方法
において、前記コアに前記紫外線を照射する際、前記コ
アに沿って伝搬する蛍光を受光し、受光量が最大となる
ように前記光導波路を位置決めすることを特徴とするも
のである。
According to the first aspect of the present invention, a plurality of refractive index changes in the optical axis direction of the core are provided by irradiating ultraviolet rays from the side of the core of the optical waveguide. In the method of forming an optical waveguide type diffraction grating that forms a portion, when irradiating the core with the ultraviolet light, the core receives the fluorescent light propagating along the core and positions the optical waveguide such that the amount of received light is maximized. It is characterized by the following.

【0011】請求項2に記載の発明においては、請求項
1に記載の光導波路型回折格子の作成方法において、前
記屈折率変化部分の間隔は、前記コアの光軸に沿って変
化していることを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, in the method of manufacturing an optical waveguide type diffraction grating according to the first aspect, the interval between the refractive index changing portions changes along the optical axis of the core. It is characterized by the following.

【0012】請求項3に記載の発明においては、請求項
1または2に記載の光導波路型回折格子の作成方法にお
いて、前記蛍光のうち、波長が350〜750nmの範
囲の蛍光を受光することを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, in the method of manufacturing an optical waveguide type diffraction grating according to the first or second aspect, of the fluorescent light, the fluorescent light having a wavelength in a range of 350 to 750 nm is received. It is a feature.

【0013】請求項4に記載の発明においては、請求項
1または2に記載の光導波路型回折格子の作成方法にお
いて、前記蛍光のうち、波長が350〜550nmの範
囲の蛍光を受光することを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method of manufacturing an optical waveguide type diffraction grating according to the first or second aspect, of the fluorescent light, a fluorescent light having a wavelength in a range of 350 to 550 nm is received. It is a feature.

【0014】請求項5に記載の発明においては、光導波
路のコアの側方から紫外線照射をすることにより、前記
コアの光軸方向に複数の屈折率変化部分を形成する光導
波路型回折格子の作成装置において、紫外線を照射する
光学系、前記コアの端面からの蛍光を受光する光検出
器、前記光導波路の保持部、前記光検出器の出力に応
じ、前記保持部を移動させる移動機構部を有することを
特徴とするものである。
According to the fifth aspect of the present invention, by irradiating ultraviolet rays from the side of the core of the optical waveguide, a plurality of refractive index changing portions are formed in the optical axis direction of the core. An optical system that irradiates ultraviolet light, a photodetector that receives fluorescence from an end face of the core, a holding unit of the optical waveguide, and a moving mechanism unit that moves the holding unit according to an output of the photodetector. It is characterized by having.

【0015】請求項6に記載の発明においては、請求項
5に記載の光導波路型回折格子の作成装置において、前
記移動機構部は、前記コアの光軸に垂直な方向に直動軸
を有する直動機構を有することを特徴とするものであ
る。
According to a sixth aspect of the present invention, in the optical waveguide type diffraction grating forming apparatus according to the fifth aspect, the moving mechanism has a translation axis in a direction perpendicular to an optical axis of the core. It has a linear motion mechanism.

【0016】請求項7に記載の発明においては、請求項
5または6に記載の光導波路型回折格子の作成装置にお
いて、前記移動機構部は、前記コアの光軸に垂直な方向
の軸回りに回転する回転機構を有することを特徴とする
ものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the apparatus for producing an optical waveguide type diffraction grating according to the fifth or sixth aspect, the moving mechanism section is configured to rotate around an axis perpendicular to an optical axis of the core. It has a rotating mechanism that rotates.

【0017】[0017]

【作用】請求項1に記載の発明によれば、光導波路型回
折格子の作成方法において、コアに紫外線を照射する
際、コアに沿って伝搬する蛍光を受光し、受光量が最大
となるように光導波路を位置決めするものであるから、
位置決めの情報が定量的に把握でき、紫外線を効率よく
コアに照射するための光導波路の位置決めを容易に行な
うことができる。
According to the first aspect of the present invention, in the method of fabricating an optical waveguide type diffraction grating, when irradiating the core with ultraviolet rays, the core receives the fluorescence propagating along the core so that the amount of received light is maximized. Since the optical waveguide is positioned at
Positioning information can be quantitatively grasped, and the positioning of the optical waveguide for efficiently irradiating the core with ultraviolet rays can be easily performed.

【0018】請求項2に記載の発明によれば、屈折率変
化部分の間隔が、コアの光軸に沿って変化しているもの
であるから、チャープトグレーティングを形成すること
ができる。
According to the second aspect of the present invention, since the interval between the refractive index changing portions changes along the optical axis of the core, a chirped grating can be formed.

【0019】請求項3または4に記載の発明によれば、
波長が350〜750nmの範囲、さらには、350〜
550nmの範囲の光を受光することにより、検出精度
を上げることができる。
According to the third or fourth aspect of the present invention,
The wavelength is in the range of 350 to 750 nm,
By receiving light in the range of 550 nm, detection accuracy can be improved.

【0020】請求項5に記載の発明によれば、光導波路
型回折格子の作成装置において、紫外線を照射する光学
系、コアの端面からの蛍光を受光する光検出器、光導波
路の保持部、光検出器の出力に応じ、保持部を移動させ
る移動機構部を有するものであるから、位置決めの情報
が定量的に把握でき、紫外線を効率よくコアに照射する
ための光導波路の位置決めを容易に行なうことができ
る。
According to a fifth aspect of the present invention, in the optical waveguide type diffraction grating producing apparatus, an optical system for irradiating ultraviolet rays, a photodetector for receiving fluorescence from an end face of the core, a holding section for the optical waveguide, Since it has a moving mechanism that moves the holding part according to the output of the photodetector, positioning information can be quantitatively grasped, and positioning of the optical waveguide for efficiently irradiating the core with ultraviolet light is easy. Can do it.

【0021】請求項6に記載の発明によれば、移動機構
部は、コアの光軸に垂直な方向に直動軸を有する直動機
構を有するものであるから、コアの光軸に垂直な方向に
おける保持部と光学系の間の距離を最適なものとするこ
とができる。
According to the sixth aspect of the present invention, since the moving mechanism section has a linear motion mechanism having a linear motion axis in a direction perpendicular to the optical axis of the core, the moving mechanism section is perpendicular to the optical axis of the core. The distance between the holding unit and the optical system in the direction can be optimized.

【0022】請求項7に記載の発明によれば、移動機構
部は、コアの光軸に垂直な方向の軸回りに回転する回転
機構を有するものであるから、コアの光軸に垂直な方向
の軸回りにおける保持部と光学系とがなす角度を最適な
ものとするとができる。
According to the seventh aspect of the present invention, since the moving mechanism has a rotating mechanism that rotates around an axis perpendicular to the optical axis of the core, the moving mechanism has a direction perpendicular to the optical axis of the core. The angle formed by the holding portion and the optical system around the axis of the optical system can be optimized.

【0023】[0023]

【実施例】図1は、本発明の光導波路型回折格子の作成
装置の要部の概略構成図である。図中、1は光ファイ
バ、2は光学系、3はホルダ、4はφステージ、5はY
ステージ、6はXステージ、7はθステージ、8は光検
出器である。光ファイバ1のコアは、Geが添加された
ものである。光ファイバ1の側方には、紫外線照射部が
配置され、この紫外線照射部は、紫外線を発生する図示
しないレーザ光源、および、これに隣接し特定の照射パ
ターンを生成する光学系2からなる。光ファイバ1は、
このコアの光軸方向に所定長の幅を有するホルダ3に取
り付けられ保持されている。図示Z軸方向は、コアの長
手方向、すなわち、光軸の方向であり、図示X軸方向
は、光学系2が配置された方向である。
FIG. 1 is a schematic structural view of a main part of an apparatus for producing an optical waveguide type diffraction grating according to the present invention. In the figure, 1 is an optical fiber, 2 is an optical system, 3 is a holder, 4 is a φ stage, and 5 is Y
A stage, 6 is an X stage, 7 is a θ stage, and 8 is a photodetector. The core of the optical fiber 1 is doped with Ge. An ultraviolet irradiator is disposed on the side of the optical fiber 1, and is composed of a laser light source (not shown) that generates ultraviolet light and an optical system 2 that is adjacent to the laser light source and generates a specific irradiation pattern. The optical fiber 1 is
The core is attached to and held by a holder 3 having a predetermined length in the optical axis direction. The illustrated Z-axis direction is the longitudinal direction of the core, that is, the direction of the optical axis, and the illustrated X-axis direction is the direction in which the optical system 2 is arranged.

【0024】φステージ4,Yステージ5,Xステージ
6,θステージ7は、ステージ系を構成する。このステ
ージ系は、例えば、手動または電動の移動機構により2
軸方向に直線移動し、2軸の回りに任意角度の回転がで
きるものである。ホルダ3は、φステージ4に取り付け
られている。φステージ4は、図示X軸のまわりに回転
するもので、Yステージ5に取り付けられている。Yス
テージ5は、図示Y軸の軸方向に直線移動するもので、
Xステージ6に取り付けられている。Xステージ6は、
図示X軸の軸方向に直線移動するもので、θステージ7
に取り付けられている。θステージ7は、図示Y軸のま
わりに回転する。
The φ stage 4, Y stage 5, X stage and θ stage 7 constitute a stage system. This stage system is, for example, manually or electrically driven by a moving mechanism.
It moves linearly in the axial direction and can rotate at an arbitrary angle about two axes. The holder 3 is attached to the φ stage 4. The φ stage 4 rotates around the illustrated X axis, and is attached to the Y stage 5. The Y stage 5 moves linearly in the axial direction of the illustrated Y axis.
It is attached to the X stage 6. X stage 6
It moves linearly in the axial direction of the X-axis shown in FIG.
Attached to. stage 7 rotates around the illustrated Y axis.

【0025】光ファイバ1の一方の端面には、光パワー
メータ等の光検出器8が設けられている。光ファイバ1
の他方の端面は、反射終端とするか、無反射終端にして
おくことが望ましい。
On one end face of the optical fiber 1, a photodetector 8 such as an optical power meter is provided. Optical fiber 1
It is desirable that the other end face be a reflection end or a non-reflection end.

【0026】上述した装置を用いて、光導波路型回折格
子を作成する方法について説明する。まず、ステージ系
を直線移動およびあるいは回転移動させて粗調整し、光
ファイバ1のほぼ側方に、光源および光学系2が位置す
るようにする。次に、レーザ光を発生させ、光学系2を
通し、特定の照射パターンで光ファイバ1のコアを照射
する。この場合、レーザ光の強度は、回折格子が実質的
に形成されない程度の弱いものとしておく。このレーザ
光の照射によって、コアに蛍光が発生する。
A method for producing an optical waveguide type diffraction grating using the above-described apparatus will be described. First, the stage system is linearly and / or rotationally moved for coarse adjustment so that the light source and the optical system 2 are positioned almost laterally of the optical fiber 1. Next, a laser beam is generated, and the core of the optical fiber 1 is irradiated with a specific irradiation pattern through the optical system 2. In this case, the intensity of the laser light is set to be weak enough that a diffraction grating is not substantially formed. The irradiation of the laser beam generates fluorescence in the core.

【0027】発生した蛍光のうち、光ファイバ1の開口
角より小さい角度のものは、コア中を伝搬する。この蛍
光は、光ファイバ1の一方の端面に設けられた光パワー
メータ等の光検出器8で受光される。そして、ステージ
系を直線移動およびまたは回転移動により微調整して、
光検出器8の受光量が最大となるようにホルダ3、すな
わち、光ファイバ1を位置決めすることができる。この
位置決めの微調整によって、回折格子を形成する際に、
紫外線を効率よくコアに照射することができる。
Of the generated fluorescent light, those having an angle smaller than the aperture angle of the optical fiber 1 propagate through the core. This fluorescence is received by a photodetector 8 such as an optical power meter provided on one end face of the optical fiber 1. Then, finely adjust the stage system by linear movement and / or rotational movement,
The holder 3, that is, the optical fiber 1 can be positioned so that the amount of light received by the photodetector 8 is maximized. Due to this fine adjustment of positioning, when forming a diffraction grating,
Ultraviolet rays can be efficiently irradiated to the core.

【0028】微調整に際しては、例えば、ステージ系を
Z軸方向の移動とZ軸まわりの回転ωもできるようにし
て、Z軸方向に直線移動させても、また、このZ軸まわ
りに回転させても光検出器8の受光量が変化しないとき
は、コアの受光量が最大となったときであり、コアの光
軸方向がZ軸方向に完全に一致しているとするような微
調整を行なうようにしてもよい。すなわち、このような
微調整状態となるように、コアの光軸方向に垂直なX軸
方向,Y軸方向に直線移動させたり、これらを軸として
回転させたりして、Z軸方向に直線移動させても、ま
た、このZ軸まわりに回転させても光検出器8の受光量
が変化しないようにホルダ3、すなわち、光ファイバ1
のコアを位置決めすることにより、紫外線を効率よくコ
アに照射することができる。
At the time of the fine adjustment, for example, the stage system can be moved in the Z-axis direction and rotated ω around the Z-axis. Even when the amount of light received by the photodetector 8 does not change even when the amount of light received by the core is maximized, fine adjustment is performed such that the optical axis direction of the core completely matches the Z-axis direction. May be performed. That is, linear movement is performed in the X-axis direction and Y-axis direction perpendicular to the optical axis direction of the core, or rotation is performed about these axes, so that the fine adjustment state is obtained. And the holder 3, that is, the optical fiber 1, so that the amount of light received by the photodetector 8 does not change even if it is rotated about the Z axis.
By positioning the core, the core can be efficiently irradiated with ultraviolet rays.

【0029】このようにして、ホルダ3の位置が光学系
2に対し最適位置に配置された後に、ホルダ3の位置が
固定され、引き続き、特定の照射パターンでコアを所定
時間照射することにより、屈折率が十分大きな値となる
屈折率変化部分が形成される。なお、光パワーメータ等
の光検出器8は、受光量を数値として出力することがで
きるから、位置決めを自動化することも可能である。
In this manner, after the position of the holder 3 is located at the optimum position with respect to the optical system 2, the position of the holder 3 is fixed, and the core is irradiated with a specific irradiation pattern for a predetermined time. A refractive index change portion where the refractive index has a sufficiently large value is formed. Note that the photodetector 8 such as an optical power meter can output the amount of received light as a numerical value, so that the positioning can be automated.

【0030】上述した実施例では、位置決め段階におい
ては、照射する紫外線の強度を小さくし、屈折率変化部
分が形成されない状態で、最適位置に合わせられた後
に、照射する紫外線の強度を大きくしたが、屈折率変化
部分を形成するための照射時間に対して、微調整のため
の時間が問題とならない場合には、最初から紫外線の強
度を大きくしてもよい。
In the above-described embodiment, in the positioning step, the intensity of the ultraviolet light to be irradiated is reduced, and the intensity of the ultraviolet light to be irradiated is increased after being adjusted to the optimum position in a state where the refractive index change portion is not formed. If the time for fine adjustment does not matter with respect to the irradiation time for forming the refractive index change portion, the intensity of the ultraviolet light may be increased from the beginning.

【0031】光検出器8は、全ての蛍光を受光してもよ
いが、図示しない光フィルタを通し、波長が350〜7
50nmの範囲の光を検出することにより、コアに発生
した蛍光を検出できる。さらに、検出すべき光の波長範
囲を350〜550nmの範囲に絞ることによって、発
生強度の高い波長領域の蛍光を選択的に受光でき、検出
精度を高めることができる。
Although the photodetector 8 may receive all the fluorescence, it passes through an optical filter (not shown) and has a wavelength of 350-7.
Fluorescence generated in the core can be detected by detecting light in the range of 50 nm. Further, by narrowing the wavelength range of the light to be detected to the range of 350 to 550 nm, it is possible to selectively receive the fluorescence in the wavelength region where the generated intensity is high, and it is possible to enhance the detection accuracy.

【0032】図2は、シリンドリカルレンズを用いた光
学系の説明図である。図中、図1と同様な部分には同じ
符号を用いて説明を省略する。1aはコア、11はレー
ザ光、12はシリンドリカルレンズである。この図は、
光学系2の出射側にシリンドリカルレンズ12を設けた
場合を示すものである。シリンドリカルレンズ12は、
コア1aの光軸に平行な軸を有し、これを透過するレー
ザ11の干渉パターンをコア1aに集束させる。シリン
ドリカルレンズ12は、干渉光学系の入射側に設けられ
てもよい。また、必ずしも集束光学系を設けなくてもよ
い。
FIG. 2 is an explanatory diagram of an optical system using a cylindrical lens. In the figure, the same parts as those in FIG. 1a is a core, 11 is a laser beam, and 12 is a cylindrical lens. This figure is
This shows a case where a cylindrical lens 12 is provided on the exit side of the optical system 2. The cylindrical lens 12
It has an axis parallel to the optical axis of the core 1a, and focuses the interference pattern of the laser 11 passing therethrough on the core 1a. The cylindrical lens 12 may be provided on the incident side of the interference optical system. Further, it is not always necessary to provide a focusing optical system.

【0033】光学系2において特定の照射パターンが形
成されたレーザ光11は、シリンドリカルレンズ12で
集束され、光ファイバ1に側方から入射する。そして、
Ge添加されたコア1aに屈折率変化を生じさせる。
The laser beam 11 on which a specific irradiation pattern is formed in the optical system 2 is focused by a cylindrical lens 12 and enters the optical fiber 1 from the side. And
A refractive index change is caused in the Ge-added core 1a.

【0034】光ファイバ1が取り付けられたホルダ3と
光学系2との間のX軸方向の距離が適切である場合に
は、光学系2を通過したレーザ光11が、コア1aの位
置で集束し、レーザ光11を効率よくコア1aに照射す
ることができる。このとき、図1に示された光検出器8
が検出する蛍光の受光量が最も大きくなる。
When the distance in the X-axis direction between the holder 3 on which the optical fiber 1 is mounted and the optical system 2 is appropriate, the laser beam 11 passing through the optical system 2 is focused at the position of the core 1a. Thus, the core 1a can be efficiently irradiated with the laser beam 11. At this time, the photodetector 8 shown in FIG.
The amount of received light of the fluorescent light detected by becomes the largest.

【0035】なお、シリンドリカルレンズ12以外の手
段を用いてレーザ光11をコア1aに集束させてもよい
し、必ずしも、レーザ光11をコア1aに集束させる必
要はない。このような場合でも、レーザ光を効率よくコ
アに照射するための光導波路の位置決めが必要であり、
光検出器8の受光量が最大となるように光ファイバ1の
コア1aを位置決めする。
The laser beam 11 may be focused on the core 1a by using means other than the cylindrical lens 12, and it is not always necessary to focus the laser beam 11 on the core 1a. Even in such a case, it is necessary to position the optical waveguide for efficiently irradiating the core with the laser light,
The core 1a of the optical fiber 1 is positioned so that the amount of light received by the photodetector 8 is maximized.

【0036】図3は、光学系の一例としての2光束干渉
法を説明する構成図である。図中、図1,図2と同様な
部分には同じ符号を用いて説明を省略する。11はレー
ザ光、13はビームスプリッタ、14,15はミラーで
ある。なお、光ファイバ1のGe添加コアについては、
図示を省略し、コアの屈折率変化部分は、光ファイバ1
に部分的に縦縞模様として模式的に記載した。
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a two-beam interference method as an example of an optical system. In the figure, the same parts as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. 11 is a laser beam, 13 is a beam splitter, and 14 and 15 are mirrors. In addition, about the Ge addition core of the optical fiber 1,
The illustration is omitted, and the refractive index change portion of the core is the optical fiber 1
Are schematically described as partial vertical stripes.

【0037】Ge添加コアに屈折率変化を起こさせる波
長240nm付近の紫外線を、レーザ光11として照射
する。このレーザ光11をビームスプリッタ13によっ
て2分し、それぞれを、ミラー14,15で反射させ、
シリンドリカルレンズ12を介して、光ファイバ1の側
面に照射する。2分されたレーザ光は、光ファイバ1の
コア部分において干渉し、干渉縞をコア部分に照射する
ことになる。光ファイバ1のコア部分は、干渉縞に応じ
たパターンで屈折率の変化が生じ、回折格子が形成され
る。
Ultraviolet rays having a wavelength of about 240 nm causing a change in the refractive index to the Ge-doped core are irradiated as laser light 11. The laser beam 11 is split into two by a beam splitter 13 and reflected by mirrors 14 and 15, respectively.
The light is irradiated on the side surface of the optical fiber 1 via the cylindrical lens 12. The split laser light interferes at the core of the optical fiber 1 and irradiates the core with interference fringes. In the core portion of the optical fiber 1, the refractive index changes in a pattern corresponding to the interference fringes, and a diffraction grating is formed.

【0038】図4は、光学系の一例としてのプリズム干
渉法を説明する構成図である。図中、図1,図2,図4
と同様な部分には同じ符号を用いて説明を省略する。1
6はプリズムである。レーザ光11をプリズム16の1
面に照射する。プリズム16内で屈折して生じた干渉縞
を、シリンドリカルレンズ12を介して、光ファイバ1
のコア部分に照射する。光ファイバ1のコア部分は、干
渉縞に応じたパターンで屈折率の変化が生じ、回折格子
が形成される。
FIG. 4 is a configuration diagram illustrating a prism interference method as an example of an optical system. 1, 2 and 4 in the figure.
The same reference numerals are used for the same parts as those described above, and the description is omitted. 1
6 is a prism. The laser light 11 is applied to the prism 16
Irradiate the surface. The interference fringes generated by refraction in the prism 16 are transmitted through the cylindrical lens 12 to the optical fiber 1.
Irradiate the core part of In the core portion of the optical fiber 1, the refractive index changes in a pattern corresponding to the interference fringes, and a diffraction grating is formed.

【0039】図5は、光学系の一例としての位相格子干
渉法を説明する構成図である。図中、図1,図2,図4
と同様な部分には同じ符号を用いて説明を省略する。1
7は位相格子である。レーザ光11を、位相格子17お
よびシリンドリカルレンズ12を順に通して、光ファイ
バ1のコアに照射する。位相格子17により、光ファイ
バ1のコア部分は、この格子間隔に応じたパターンで屈
折率の変化が生じ、回折格子が形成される。
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a phase grating interferometry as an example of an optical system. 1, 2 and 4 in the figure.
The same reference numerals are used for the same parts as those described above, and the description is omitted. 1
7 is a phase grating. The laser beam 11 passes through the phase grating 17 and the cylindrical lens 12 in order and irradiates the core of the optical fiber 1. The phase grating 17 causes a change in the refractive index of the core portion of the optical fiber 1 in a pattern corresponding to the grating interval, thereby forming a diffraction grating.

【0040】図3ないし図5を参照して説明した光学系
2は、光の干渉を利用して特定のパターンを生成するも
のである。もちろん、本発明は、上述した光学系に限ら
れず、適宜の光学系を用いて、光導波路に回折格子を形
成することができる。上述した実施例で作成された回折
格子の格子間隔は等間隔であり、特定の波長において反
射特性を示す。
The optical system 2 described with reference to FIGS. 3 to 5 generates a specific pattern by using light interference. Of course, the present invention is not limited to the above-described optical system, and a diffraction grating can be formed in an optical waveguide using an appropriate optical system. The grating intervals of the diffraction gratings created in the above-described embodiments are equally spaced, and exhibit reflection characteristics at a specific wavelength.

【0041】このような等間隔の回折格子に対して、上
述した屈折率変化部分の間隔を、コアの光軸方向に変化
させ、言い換えれば、回折格子の格子間隔をファイバ長
手方向にずらせる、すなわち、チャープさせるチャープ
トグレーティングが提案されており、例えば、Opti
cal Fiber CommunicationCo
nference ’94,postdeadline
paper−2、PD2−1〜PD2−4で知られて
いる。
With respect to such equally spaced diffraction gratings, the spacing between the above-mentioned refractive index changing portions is changed in the optical axis direction of the core, in other words, the grating spacing of the diffraction grating is shifted in the longitudinal direction of the fiber. That is, a chirped grating to be chirped has been proposed.
cal Fiber CommunicationCo
nreference '94, postdeadline
paper-2, known as PD2-1 to PD2-4.

【0042】このチャープトグレーティングによれば、
光の反射位置を、反射波長に応じてファイバ長手方向に
ずらせることができる。したがって、光ファイバの一方
の端面から入射された信号光が反射して戻ってくるまで
の時間を、波長に応じて異ならせることができる。この
ようなチャープトグレーティングは、反射できる波長領
域を広くでき、また、伝送路の波長分散の補償に用いる
ことができる。
According to this chirped grating,
The light reflection position can be shifted in the longitudinal direction of the fiber according to the reflection wavelength. Therefore, the time required for the signal light incident from one end face of the optical fiber to be reflected and returned can be varied according to the wavelength. Such a chirped grating can widen the wavelength region that can be reflected, and can be used for compensating chromatic dispersion of a transmission line.

【0043】チャープトグレーティングを作成するに
は、図3ないし図5に例示された光学系とは異なる光学
系を採用する必要があるが、図1を参照して説明した装
置は、このようなチャープトグレーティングの作成時に
おいても、同様に使用することができ、紫外線を効率よ
くコアに照射することができる位置に光導波路を配置す
ることができる。
In order to create a chirped grating, it is necessary to employ an optical system different from the optical systems illustrated in FIGS. 3 to 5, but the apparatus described with reference to FIG. Even when a chirped grating is produced, the optical waveguide can be used in the same manner, and the optical waveguide can be arranged at a position where the core can be efficiently irradiated with ultraviolet rays.

【0044】なお、上述した説明では、ホルダ3の側を
直線移動およびまたは回転移動させたが、ホルダ3と光
学系2を相対的に移動させるものであればよく、ホルダ
3側を基台に固定し、光学系2側を移動させたり、軸方
向、回転軸に応じ、適宜いずれか一方を移動させたり、
両者を同時に移動させてもよい。
In the above description, the holder 3 is moved linearly and / or rotationally. However, the holder 3 and the optical system 2 may be moved relative to each other. Fixed, moving the optical system 2 side, or moving one of them as appropriate according to the axial direction and the rotation axis,
Both may be moved simultaneously.

【0045】上述した説明では、光導波路として、光フ
ァイバを用いて説明したが、光IC回路等に用いられる
スラブ導波路等のコアに回折格子を形成する場合にも本
発明の光導波路型回折格子の作成方法および作成装置を
実施することもできる。
In the above description, an optical fiber is used as the optical waveguide. However, the optical waveguide type diffraction grating according to the present invention can be used even when a diffraction grating is formed on a core such as a slab waveguide used in an optical IC circuit or the like. The method and apparatus for creating a grid can also be implemented.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、位置決めの情報が定量的に把握でき、光導波
路の最適な位置決めが容易で、操作者による判断の差が
なくなり、自動化も可能であるという効果がある。
As is apparent from the above description, according to the present invention, positioning information can be quantitatively grasped, optimal positioning of the optical waveguide is easy, there is no difference in judgment by the operator, and automation is possible. The effect is that it is possible.

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

【図1】本発明の光導波路型回折格子の作成装置の要部
の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a main part of an apparatus for producing an optical waveguide type diffraction grating of the present invention.

【図2】シリンドリカルレンズを用いた光学系の説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of an optical system using a cylindrical lens.

【図3】光学系の一例としての2光束干渉法を説明する
構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a two-beam interference method as an example of an optical system.

【図4】光学系の一例としてのプリズム干渉法を説明す
る構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram illustrating a prism interference method as an example of an optical system.

【図5】光学系の一例としての位相格子干渉法を説明す
る構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a phase grating interferometry as an example of an optical system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光ファイバ、2…光学系、3…ホルダ、4…φステ
ージ、5…Yステージ、6…Xステージ、7…θステー
ジ、8…光検出器、11…レーザ光、12…シリンドリ
カルレンズ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical fiber, 2 ... Optical system, 3 ... Holder, 4 ... φ stage, 5 ... Y stage, 6 ... X stage, 7 ... theta stage, 8 ... Photodetector, 11 ... Laser light, 12 ... Cylindrical lens.

フロントページの続き 審査官 笹野 秀生 (56)参考文献 特開 平7−281043(JP,A) 国際公開94/17448(WO,A2) ATKINS,Graham R.e t al.,Control of D efects in Optical Fibers −A Study Us ing Cathodolumines cence Spectroscop y,JOURNAL OF LIGHT WAVE TECHNOLOGY,米 国,IEEE,1993年11月30日,VO L.11 NO.11,p.1793−1801 GALLAGHER,M et a l.,Time resolved 3.10 eV luminescenc e in germanium−dop ed silica glass,Ap plied Physics Lett ers,米国,American In stitute of Physic s,1993年11月29日,Vol.63,p p.2987−2989 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 6/00 - 6/02 G02B 6/10 G02B 6/16 - 6/22 G02B 6/44 JICSTファイル(JOIS) IEEE/IEE Electroni c LibraryContinuing from the front page Examiner Hideo Sasano (56) References JP-A-7-281043 (JP, A) WO 94/17448 (WO, A2) ATKINS, Graham R. et al. , Control of Defects in Optical Fibers-A Study Using Cathodolumines Sense Spectroscopy, JOURNAL OF LIGHT WAVE TECHNOLOGY, USA, 1993, USA, Japan, 1993. 11 NO. 11, p. 1793-1801 GALLAGHER, M et al. , Time resolved 3.10 eV luminescense in germanium-doped silica glass, Applied Physics Letters, USA, American Institution of Physics, 1993, 29/11, 1993. 63, p.p. 2987-2989 (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 6/00-6/02 G02B 6/10 G02B 6/16-6/22 G02B 6/44 JICST file (JOIS) IEEE / IEEE Electronic Library

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 光導波路のコアの側方から紫外線照射を
することにより、前記コアの光軸方向に複数の屈折率変
化部分を形成する光導波路型回折格子の作成方法におい
て、前記コアに前記紫外線を照射する際、前記コアに沿
って伝搬する蛍光を受光し、受光量が最大となるように
前記光導波路を位置決めすることを特徴とする光導波路
型回折格子の作成方法。
1. A method of producing an optical waveguide type diffraction grating in which a plurality of refractive index changing portions are formed in a direction of an optical axis of the core by irradiating ultraviolet rays from a side of the core of the optical waveguide. A method for producing an optical waveguide type diffraction grating, comprising: when irradiating ultraviolet rays, receiving fluorescence propagating along the core and positioning the optical waveguide so that the amount of received light is maximized.
【請求項2】 前記屈折率変化部分の間隔は、前記コア
の光軸に沿って変化していることを特徴とする請求項1
に記載の光導波路型回折格子の作成方法。
2. An apparatus according to claim 1, wherein an interval between the refractive index changing portions changes along an optical axis of the core.
3. The method for producing an optical waveguide type diffraction grating according to 1.
【請求項3】 前記蛍光のうち、波長が350〜750
nmの範囲の蛍光を受光することを特徴とする請求項1
または2に記載の光導波路型回折格子の作成方法。
3. The fluorescence has a wavelength of 350 to 750.
2. The method according to claim 1, wherein the fluorescent light in a range of nm is received.
Or the method for producing an optical waveguide type diffraction grating according to 2.
【請求項4】 前記蛍光のうち、波長が350〜550
nmの範囲の蛍光を受光することを特徴とする請求項1
または2に記載の光導波路型回折格子の作成方法。
4. The wavelength of the fluorescence is 350 to 550.
2. The method according to claim 1, wherein the fluorescent light in a range of nm is received.
Or the method for producing an optical waveguide type diffraction grating according to 2.
【請求項5】 光導波路のコアの側方から紫外線照射を
することにより、前記コアの光軸方向に複数の屈折率変
化部分を形成する光導波路型回折格子の作成装置におい
て、紫外線を照射する光学系、前記コアの端面からの蛍
光を受光する光検出器、前記光導波路の保持部、前記光
検出器の出力に応じ、前記保持部を移動させる移動機構
部を有することを特徴とする光導波路型回折格子の作成
装置。
5. An apparatus for producing an optical waveguide type diffraction grating which forms a plurality of refractive index changing portions in an optical axis direction of the core by irradiating ultraviolet rays from a side of a core of the optical waveguide. An optical system comprising: an optical system, a photodetector that receives fluorescence from an end face of the core, a holding unit of the optical waveguide, and a moving mechanism unit that moves the holding unit according to an output of the photodetector. Wave path type diffraction grating preparation device.
【請求項6】 前記移動機構部は、前記コアの光軸に垂
直な方向に直動軸を有する直動機構を有することを特徴
とする請求項5に記載の光導波路型回折格子の作成装
置。
6. The apparatus according to claim 5, wherein the moving mechanism has a linear motion mechanism having a linear motion axis in a direction perpendicular to the optical axis of the core. .
【請求項7】 前記移動機構部は、前記コアの光軸に垂
直な方向の軸回りに回転する回転機構を有することを特
徴とする請求項5または6に記載の光導波路型回折格子
の作成装置。
7. The optical waveguide type diffraction grating according to claim 5, wherein the moving mechanism has a rotation mechanism that rotates around an axis perpendicular to an optical axis of the core. apparatus.
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ATKINS,Graham R.et al.,Control of Defects in Optical Fibers −A Study Using Cathodoluminescence Spectroscopy,JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY,米国,IEEE,1993年11月30日,VOL.11 NO.11,p.1793−1801
GALLAGHER,M et al.,Time resolved 3.10 eV luminescence in germanium−doped silica glass,Applied Physics Letters,米国,American Institute of Physics,1993年11月29日,Vol.63,pp.2987−2989

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