JP4508278B2 - 光導波路装置の製造方法及び光導波路装置の製造装置 - Google Patents
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Description
λ=2×neff×Λ (1)
に従う。ここで、neffは光ファイバコアの実効屈折率である。
Td=2×dxneff/c (2)
となる。ここで、cは真空中の光速である。
窓関数nunit
=exp{(−1)×ln(2)×[2×(x−L/2)/(L×B)]2}、ここで、Lは前記単価回折格子部の長さ、Bは帯域を調整する係数、
にするような変化であり、前記窓関数の帯域を調整する係数を変更して、前記単位回折格子部のフィルタ帯域を広げることで、前記単位回折格子部からの反射パルス幅の増加を抑制することを特徴とするものである。
窓関数nunit
=exp{(−1)×ln(2)×[2×(x−L/2)/(L×B)]2}、ここで、Lは前記単価回折格子部の長さ、Bは帯域を調整する係数、
にするような変化であり、前記窓関数の帯域を調整する係数を変更して、前記単位回折格子部のフィルタ帯域を広げることで、前記単位回折格子からの反射パルス幅の増加を抑制するように、前記微動手段を制御することを特徴とするものである。
図1(a)乃至(c)は、本発明の第1の実施形態に係る光導波路装置であるFBG符号器(又はFBG復号器)100を示す図である。図1(a)は、FBG符号器100の光ファイバ111のコア(すなわち、光ファイバコア)112の屈折率変調114及び位相シフト部116を示し、図1(b)は、図1(a)に示される光ファイバコア112における屈折率変調Δnを示し、図1(c)は、図1(b)の一部を拡大した図である。図1(a)乃至(c)に示されるように、FBG符号器100は、光導波路である光ファイバ111を有し、この光ファイバ111は、ブラッグ反射式の屈折率変調が形成された光ファイバコア112と、光ファイバコア112の周囲のクラッド113とを有する。
図6(a)乃至(c)は、本発明の第2の実施形態に係る光導波路装置であるFBG符号器(又はFBG復号器)160を示す図である。図6(a)は、FBG符号器160の光ファイバ161のコア162の屈折率変調164及び位相シフト部166を示し、図6(b)は、図6(a)に示される光ファイバコア162における屈折率変調Δnを示し、図6(c)は、図6(b)の一部を拡大した図である。図6(a)乃至(c)に示されるように、FBG符号器160は、光導波路である光ファイバ161を有し、この光ファイバ161は、ブラッグ反射式の屈折率変調が形成された光ファイバコア162と、光ファイバコア162の周囲のクラッド163とを有する。
nunit
=exp{(−1)×ln(2)×[2×(x−L/2)/(L×B)]2}
(3)
のガウス関数に従い、単位FBGの周期Tで繰り返している。ここで、Lは単位FBG長、Bは帯域調整の係数(帯域係数)、ln(・)は自然対数、exp{・}は指数関数を示す。また、図7(b)に示されるように、この屈折率変調は、一定値Ncを中心に振幅している。
[3−1]位相シフト部を持つFBG(第1及び第2の実施形態)の製造方法
図11(a)及び(b)は、FBG製造装置の構成を概略的に示す図であり、図11(a)は光ファイバの長さ方向であるX軸方向を横方向とした図であり、図11(b)はX軸方向に直交するY軸方向を横方向とした図である。図11(a)及び(b)に示されるように、FBG製造装置は、ベース板211と、このベース板211を移動又は回転させるステージ系212と、ベース板211上に備えられたファイバホルダ213と、ベース板211上に固定された微動ステージ214と、この微動ステージ214上に固定された位相マスクホルダ215と、この位相マスクホルダ215に固定された位相マスク216とを有する。また、このFBG製造装置は、ファイバホルダ213により直線状に張られた光ファイバ210に紫外レーザ光220を照射する光学系221を有する。なお、光ファイバ210としては、その光ファイバコアの屈折率が紫外線の照射によって変化する感光性光ファイバを用いる。
以下のFBG製造方法では、微動ステージ駆動用の関数電圧信号発生器を用い、微動ステージのピエゾ素子に所望の関数波形の電圧振幅を印加して、位相マスクを振動させている。微動ステージによる位相マスクの振動により光ファイバコアの屈折率変調の振幅を変動させて、例えば、アポダイゼーションを持たせている。
f(x)=1+cos(2πx/L0) (4)
ここで、L0は、FBG全長を示す。図20に実線で示されるアポダイゼーションを持つFBGの反射スペクトル(With apodize)と、図20に破線で示されるアポダイゼーションを持たないFBGの反射スペクトル(W/O apodize)とを比較すると、アポダイゼーションを持つFBGの場合には、サイドローブが抑圧されていることが分かる。なお、以上の説明では、アポダイゼーションにレイズドコサイン関数を用いたが、他の関数を用いてもよい。
位相シフト部及び屈折率変動振幅の変化の両方を備えたFBGを製造する方法においては、前記直流電圧発生器の出力と関数電圧信号発生器の出力を合成した信号を、微動ステージのピエゾ素子に入力して、位相マスク216を振動及び微動させる。
上記実施形態においては、光ファイバコアにブラッグ回折格子を形成したが、何かの手段で屈折率変調を施すことができる光導波路であれば本発明の屈折率変調構造を使うことができる。
111,161 光ファイバ、
112,162 光ファイバコア、
113,163 クラッド、
114,164 屈折率変調、
115,165 単位FBG、
116,166 位相シフト部、
131 光パルス発生器、
132 光パルス、
133,136 光サーキュレータ、
134 FBG符号器、
135,138 オシロスコープ、
137 FBG復号器、
210 光ファイバ、
210a 光ファイバコア、
211 ベース板、
212 ステージ系、
212a θ軸回転ステージ、
212b Y軸移動ステージ、
212c X軸移動ステージ、
213 ファイバホルダ、
214 微動ステージ、
215 位相マスクホルダ、
1,5,216 位相マスク、
217 直流電圧発生器、
220 紫外レーザ光、
220a 干渉光、
221 光学系、
221a レーザ光源、
221b レンズ、
221c ミラー、
231,232 ブラッグ回折格子、
233 位相シフト部、
251 合成回路。
Claims (6)
- 光ファイバと、
前記光ファイバの光ファイバコア内に形成され、それぞれが前記光ファイバの長さ方向に一定周期であるブラッグ反射式の屈折率変調を持ち、かつ、前記長さ方向に並ぶ複数の単位回折格子部と、
前記光ファイバコア内に形成され、前記複数の単位回折格子部の内のいずれかの隣り合う2つの単位回折格子部の間に形成され、前記隣り合う2つの単位回折格子部の間に所定量の位相差を生じさせる位相シフト部と
を含む光導波路装置を製造するための、光導波路装置の製造方法であって、
位相マスク法により紫外レーザ光を前記長さ方向に走査して前記光ファイバコアに前記長さ方向に一定周期である屈折率変調を持つ単位回折格子部を複数形成する工程と、
前記紫外レーザ光の走査工程と並行して、前記紫外レーザ光の照射位置が、前記複数の単位回折格子部の内のいずれかの隣り合う2つの単位回折格子部の間に到達したときに、前記位相マスク法で使用する位相マスクを前記長さ方向に所定距離だけ瞬時に移動させることによって、前記隣り合う2つの単位回折格子部の間に前記位相シフト部を形成する工程と、
前記紫外レーザ光の走査工程と並行して、前記位相マスクを前記長さ方向に振動させ、前記単位回折格子部ごとに前記振動の振幅を前記紫外レーザ光の照射位置に応じて連続的に増加又は減少させることによって、前記光ファイバコアに形成される屈折率変調の振幅を前記単位回折格子部ごとに連続的に増加又は減少させる工程と
を有し、
前記単位回折格子部ごとの前記屈折率変調の振幅の変化は、前記長さ方向及び前記光ファイバコアの屈折率を座標軸とした座標系に前記一定周期である屈折率変調を描いたときの前記一定周期である屈折率変調の包洛線を、
窓関数nunit
=exp{(−1)×ln(2)×[2×(x−L/2)/(L×B)]2}、ここで、Lは前記単価回折格子部の長さ、Bは帯域を調整する係数、
にするような変化であり、
前記窓関数の帯域を調整する係数を変更して、前記単位回折格子部のフィルタ帯域を広げることで、前記単位回折格子部からの反射パルス幅の増加を抑制すること
を特徴とする光導波路装置の製造方法。 - 前記位相マスクを前記長さ方向に移動させるときの前記所定距離が、前記位相マスクの回折格子の周期の1/2よりも小さい値であることを特徴とする請求項1に記載の光導波路装置の製造方法。
- 前記位相マスクの前記長さ方向への移動及び前記位相マスクの前記長さ方向への振動は、前記位相マスクを保持する微動ステージの駆動源であるピエゾ素子に入力する電圧を変化させることにより行われており、
前記ピエゾ素子へは、前記窓関数に対応する関数電圧信号に、前記紫外レーザ光の照射位置が前記複数の単位回折格子部の内のいずれかの隣り合う2つの単位回折格子部の間に到達したときに、前記位相マスク法で使用する位相マスクを前記長さ方向に所定距離だけ移動させる直流電圧信号を合成したものが入力されること
を特徴とする請求項1又は2に記載の光導波路装置の製造方法。 - 光ファイバと、
前記光ファイバの光ファイバコア内に形成され、それぞれが前記光ファイバの長さ方向に一定周期であるブラッグ反射式の屈折率変調を持ち、かつ、前記長さ方向に並ぶ複数の単位回折格子部と、
前記光ファイバコア内に形成され、前記複数の単位回折格子部の内のいずれかの隣り合う2つの単位回折格子部の間に形成され、前記隣り合う2つの単位回折格子部の間に所定量の位相差を生じさせる位相シフト部と
を含む光導波路装置を製造するための、光導波路装置の製造装置であって、
感光性の光ファイバを直線状にして保持する保持手段と、
位相マスクと、
前記位相マスクを通して、前記保持手段に保持された前記光ファイバの光ファイバコアに紫外レーザ光を照射する紫外レーザ光照射手段と、
前記紫外レーザ光の照射位置を前記長さ方向に移動させる走査手段と、
前記位相マスクを前記長さ方向に瞬時に移動させる微動手段と、
前記位相マスクを通して、前記紫外レーザ光を前記長さ方向に走査して前記光ファイバコアに前記長さ方向に一定周期である屈折率変調を持つ単位回折格子部を複数形成させるように前記走査手段を制御し、
前記紫外レーザ光の前記走査と並行して、前記紫外レーザ光の照射位置が、前記複数の単位回折格子部の内のいずれかの隣り合う2つの単位回折格子部の間に到達したときに、前記位相マスクを前記長さ方向に所定距離だけ瞬時に移動させることによって、前記隣り合う2つの単位回折格子部の間に前記位相シフト部を形成させるように前記微動手段を制御し、
前記紫外レーザ光の前記走査と並行して、前記位相マスクを前記長さ方向に振動させ、前記単位回折格子部ごとに前記振動の振幅を前記紫外レーザ光の照射位置に応じて連続的に増加又は減少させることによって、前記光ファイバコアに形成される屈折率変調の振幅を前記単位回折格子部ごとに連続的に増加又は減少させるように前記微動手段を制御する制御手段と
を有し、
前記制御手段は、前記単位回折格子部ごとの前記屈折率変調の振幅の変化を、前記長さ方向及び前記光ファイバコアの屈折率を座標軸とした座標系に前記一定周期である屈折率変調を描いたときの前記一定周期である屈折率変調の包洛線を、
窓関数nunit
=exp{(−1)×ln(2)×[2×(x−L/2)/(L×B)]2}、ここで、Lは前記単価回折格子部の長さ、Bは帯域を調整する係数、
にするような変化であり、
前記窓関数の帯域を調整する係数を変更して、前記単位回折格子部のフィルタ帯域を広げることで、前記単位回折格子からの反射パルス幅の増加を抑制するように、前記微動手段を制御すること
を特徴とする光導波路装置の製造装置。 - 前記制御手段は、前記位相マスクを前記長さ方向に移動させるときの前記所定距離が、前記位相マスクの回折格子の周期の1/2よりも小さい値にするように、前記微動手段を制御することを特徴とする請求項4に記載の光導波路装置の製造装置。
- 前記微動手段は、
前記位相マスクを保持する微動ステージと、
前記微動ステージの駆動源であるピエゾ素子と、
前記位相マスクを前記長さ方向に所定距離だけ移動させる直流電圧信号を発生する直流電圧発生器と、
前記窓関数に対応する関数電圧信号を発生する関数信号発生器と、
前記直流電圧信号と前記関数電圧信号を合成して、前記ピエゾ素子に入力する合成回路と、を備え、
前記制御手段は、
前記関数信号発生器に前記窓関数に対応する関数電圧信号を発生させ、前記紫外レーザ光の照射位置が前記複数の単位回折格子部の内のいずれかの隣り合う2つの単位回折格子部の間に到達したときに、前記位相マスク法で使用する位相マスクを前記長さ方向に所定距離だけ移動させる直流電圧信号を前記直流電圧発生器に発生させ、前記関数電圧信号及び前記直流電圧信号を前記合成回路で合成して、前記ピエゾ素子に入力すること
を特徴とする請求項4又は5に記載の光導波路装置の製造装置。
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Cited By (2)
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WO2016168093A1 (en) * | 2015-04-15 | 2016-10-20 | Finisar Corporation | Partially etched phase-transforming optical element |
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Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013054273A (ja) * | 2011-09-06 | 2013-03-21 | Univ Of Miyazaki | 傾斜型ファイバーブラッググレーティングの製造方法、傾斜型ファイバーブラッググレーティングおよび傾斜型ファイバーブラッググレーティングの製造装置 |
JP5849056B2 (ja) * | 2013-02-18 | 2016-01-27 | 日本電信電話株式会社 | 光パルス試験装置及び光パルス試験方法 |
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11505336A (ja) * | 1995-05-16 | 1999-05-18 | ユニバーシティ・オブ・サザンプトン | 光導波管格子 |
JPH11142670A (ja) * | 1997-11-12 | 1999-05-28 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光フィルタの位置合わせ装置および光フィルタの位置合わせ方法 |
JP2003004926A (ja) * | 2001-06-27 | 2003-01-08 | Japan Science & Technology Corp | 光ファイバーグレーティングの作製方法及び作製装置 |
JP2004170734A (ja) * | 2002-11-20 | 2004-06-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光符号分割多重通信装置 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11505336A (ja) * | 1995-05-16 | 1999-05-18 | ユニバーシティ・オブ・サザンプトン | 光導波管格子 |
JPH11142670A (ja) * | 1997-11-12 | 1999-05-28 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光フィルタの位置合わせ装置および光フィルタの位置合わせ方法 |
JP2003004926A (ja) * | 2001-06-27 | 2003-01-08 | Japan Science & Technology Corp | 光ファイバーグレーティングの作製方法及び作製装置 |
JP2004170734A (ja) * | 2002-11-20 | 2004-06-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光符号分割多重通信装置 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016168093A1 (en) * | 2015-04-15 | 2016-10-20 | Finisar Corporation | Partially etched phase-transforming optical element |
US9618664B2 (en) | 2015-04-15 | 2017-04-11 | Finisar Corporation | Partially etched phase-transforming optical element |
US10386553B2 (en) | 2015-04-15 | 2019-08-20 | Finisar Corporation | Partially etched phase-transforming optical element |
US10823889B2 (en) | 2015-04-15 | 2020-11-03 | Ii-Vi Delaware Inc. | Partially etched phase-transforming optical element |
US10539723B2 (en) | 2016-10-19 | 2020-01-21 | Finisar Corporation | Phase-transforming optical reflector formed by partial etching or by partial etching with reflow |
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