JP4531285B2 - ファイバグレーティング製造装置 - Google Patents
ファイバグレーティング製造装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4531285B2 JP4531285B2 JP2001104932A JP2001104932A JP4531285B2 JP 4531285 B2 JP4531285 B2 JP 4531285B2 JP 2001104932 A JP2001104932 A JP 2001104932A JP 2001104932 A JP2001104932 A JP 2001104932A JP 4531285 B2 JP4531285 B2 JP 4531285B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber grating
- light
- irradiation light
- splitting mechanism
- time delay
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信分野のうち、主に波長多重光通信分野において用いられるファイバグレーティングの製造装置に関し、特に、複数本のファイバグレーティングを効率よく、かつ、光学特性のばらつきを抑えて製造することができるファイバグレーティング製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ファイバグレーティングを製造するための装置が、特開2000−105308号公報において提案されている。
この公報において、ファイバグレーティングの生産性を向上させるため、複数本並べられた光ファイバに対して、強度分布が平坦化された光ビームを照射してファイバグレーティングを製造するための手段が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この手段は長周期ファイバグレーティング製造用の技術であって、干渉露光を用いる短周期ファイバグレーティングの製造には応用できなかった。
このファイバグレーティングの光学特性のばらつきの中で、反射率のばらつきは、光ファイバに紫外線ビームを照射する際に、並べられた各光ファイバが受けるビーム強度に差が生じることによって起こる。すなわち、紫外線照射を受けた光ファイバの屈折率の変化速度は、紫外線ビームのエネルギー密度に比例し、複数本の光ファイバに対して一括して紫外線ビームを照射する場合には、照射される紫外線ビームのエネルギー密度が均一にならないため、光ファイバの屈折率の変化速度の差を生じ、これによって反射率のばらつきが発生する。図4は、紫外線ビームのエネルギー密度分布によって、ファイバグレーティングの反射率にばらつきが生じる様子を示している。
【0004】
これを解決するためには、位相マスクの位置において、紫外線ビームのエネルギー密度を均一にすればよい。しかし、光ファイバを干渉露光するためには干渉性の高い光を用いることが不可欠であることから、通常レーザ光が用いられている。このレーザ光は、一般的にエネルギー密度が高く干渉性は良いが、エネルギー密度の均一性は良くない。
一方、光エネルギー密度の均一性を良くするための手段として、従来、ホモジナイザーが用いられている。ホモジナイザーは、図5に示すように、入射光をプリズム等により一旦分割した後重ね合わせることによって、光エネルギー密度を均一化するものである。
図6に、ホモジナイザーによって光エネルギー密度が均一化される様子を示している。プリズム通過前において図6(a)のような分布を持つ光エネルギー密度は、プリズムによって光ビームが分割され、この分割された光ビームを重ね合わせることによって図6(b)に示すように光エネルギー密度が均一化される。
しかし、ホモジナイザーをそのまま用いると、光エネルギー密度は均一化されるが、干渉性が低下し、光ファイバを干渉露光することができない。
【0005】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、干渉性を損なうことなく光エネルギー密度を均一化することができる光学系を用いて光ファイバを干渉露光し、光ファイバに照射される光の強度分布のばらつきを小さくすることによって、光学特性のばらつきの小さいファイバグレーティングを製造することができるファイバグレーティング製造装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項1記載の発明は、光ファイバを複数本並列させて固定し、該複数本の光ファイバに紫外線を照射してファイバグレーティングを製造するファイバグレーティング製造装置において、照射光はパルスレーザーであり、前記照射光のエネルギー密度均一化手段として、前記照射光を分割するビームスプリット機構と、このビームスプリット機構により分割された光ビームのうちの一の光ビームの時間を遅延させるための時間遅延回路と、前記ビームスプリット機構により分割された光ビームを反転させて重ね合わせるためのビームパターン反転回路とが設けられ、前記反転回路から導かれた前記分割された光ビームが重ね合わされる位置に位相マスクが備えられ、前記時間遅延回路は、前記分割された光ビームが前記位相マスクに同時に結像しないように設定されたものであることを特徴とするファイバグレーティング製造装置である。請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記時間遅延回路は、前記パルスレーザーのパルスの時間幅以上の遅延時間を発生するものであることを特徴とするファイバグレーティング製造装置である。請求項3記載の発明は、光ファイバを複数本並列させて固定し、該複数本の光ファイバに紫外線を照射してファイバグレーティングを製造するファイバグレーティング製造装置において、照射光は連続波であり、前記照射光のエネルギー密度均一化手段として、前記照射光を分割するビームスプリット機構と、このビームスプリット機構により分割された光ビームのうちの一の光ビームの位相のずれを補償するための位相補償器と、前記ビームスプリット機構により分割された光ビームを反転させて重ね合わせるためのビームパターン反転回路とが設けられ、前記反転回路から導かれた前記分割された光ビームが重ね合わされる位置に位相マスクが備えられ、前記位相補償器は、前記分割された光ビームが干渉性を損なわないように設定されたものであることを特徴とするファイバグレーティング製造装置である。請求項4記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の発明において、ビームスプリット機構は、照射光を分割することができるプリズム、シリンドリカルレンズアレイ、ハーフミラー、部分反射ミラー、又は偏光ビームスプリッターのいずれかからなることを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
図1は、本発明のファイバグレーティング製造装置の第1の例を示す図である。
図1中、符号1は第1のプリズムであり、この第1のプリズム1に対して照射光L1が入射する。光線L2中に第2のプリズム2が配置され、光線L3中に第3のプリズム3が配置されている。第3のプリズム3の後方には時間遅延回路4が配置されている。光線L2と光線L3とが重ね合わされる位置に位相マスク5が配置されている。
【0008】
次に、この例のファイバグレーティング製造装置の動作について図1に基づいて説明する。
本発明のこの例においては、照射光のエネルギー密度を均一化する手段を有している。このエネルギー密度を均一化する手段は、照射光を分割するビームスプリット機構と、このビームスプリット機構により分割された光ビームのうちの一の光ビームの時間を遅延させるための時間遅延回路と、ビームスプリット機構により分割された光ビームを反転させて重ね合わせるためのビームパターン反転回路とからなっている。
まず、照射光L1は、ビームスプリット機構である第1のプリズム1によって2分割される。分割された光ビームのうち、光線L2は第2のプリズム2によって方向が反転され、光線L3は第3のプリズム3によって方向が反転される。このように、第2のプリズム2及び第3のプリズム3は、ビームパターン反転回路として機能している。
光線L3は、時間遅延回路4を通過するため、時間遅延を起こした光ビームとなって、位相マスク5が配置された位置において、光線L2と重ね合わせられる。この位相マスク5を透過した光によって、複数本並べられた光ファイバが干渉露光される。
【0009】
ここで用いられる時間遅延回路4について、以下に説明する。
図2に、時間遅延回路4の構成を示している。
この時間遅延回路4は、透明媒質中に設けられた4つの全反射ミラー11からなり、時間遅延回路4を通過する光はこの全反射ミラー11に反射されて透明媒質中を通過することにより、時間が遅延した光ビームとなる。
エキシマレーザのようなパルスレーザを照射光として用いて位相マスク5上に結像させる場合には、照射光の空間コヒーレンス長を超える位置において、分割された照射光が結像することになる。このため、時間遅延回路4を設けずに分割された照射光を結像させると、干渉性が著しく低下し、干渉露光に必要な光強度の1/2程度の強度しか得られない。
本発明のこの例においては、分割された照射光の一方である光線L3に時間遅延回路4を設け、光線L2の光ビームに対して、光線L3の光ビームの時間を遅延させて結像させるようにしている。これにより、位相マスク5の位置において、分割された光が同時に結像することを防止することができる。
【0010】
パルスレーザの場合、パルスの時間幅は20ナノ秒程度であるため、20ナノ秒以上の遅延時間を発生することができる遅延回路を設けることが必要となる。
従って、図2に示すように、2枚の全反射ミラーの間隔を、光ビームが通過するのに要する時間が10ナノ秒程度となるように設定することが好ましい。なお、光ビームを通過させる媒質は、透明な媒質であれば何であってもよい。
また、パルスの繰り返し周波数は一般に10000Hz以下であるため、遅延時間は1000ナノ秒を超えないことが望ましい。
一方、アルゴン第2高調波(Second Harmonic Generation 以下「SHG」と略記する)のように、空間コヒーレンス長が十分長い光を照射光として用いる場合には、位相マスク5上で光ビームを重ね合わせたときに、光ビームが十分に干渉性を持っているため、結像点までの光路差によって位相マスク上で干渉を起こし、光ビームのエネルギー密度が著しく分布を持つようになる。従って、この場合にも、分割された一方の光ビーム中に時間遅延回路4を設けることによって光ビームのエネルギー密度を均一化することができる。
【0011】
さらに、照射光が連続波である場合には、エネルギー密度均一化手段は、照射光を分割するビームスプリット機構と、このビームスプリット機構により分割された光ビームのうちの一の光ビームの位相のずれを補償するための位相補償器と、ビームスプリット機構により分割された光ビームを反転させて重ね合わせるためのビームパターン反転回路とからなっている。
この例においては、ビームスプリット機構としてプリズムを用いているが、これに限定されるものではなく、光ビームを分割する機能を有するものであれば何であってもよく、例えば、シリンドリカルレンズアレイ、ハーフミラー、部分反射ミラー、又は偏光ビームスプリッター等を用いることができる。
【0012】
図3は、本発明のファイバグレーティング製造装置の第2の例を示す図である。
図3中、符号1はプリズムであり、このプリズム1に対して照射光L11が入射する。プリズム1に接してレンズ6が配置されている。プリズム1の前方には、時間遅延回路4が設けられている。この時間遅延回路4を通過しない光ビームL12と時間遅延回路4を通過した光ビームL13とが重ね合わされる位置に位相マスク5が配置されている。
次に、この例のファイバグレーティング製造装置の動作について説明する。
照射光L11のうち、時間遅延回路4を通過しない光ビームL12と時間遅延回路4を通過した光ビームL13とはプリズム1によって分割され、レンズ6を透過して、位相マスク5の位置で重ね合わせられる。この例においては、プリズム1は、ビームスプリット機構として機能するとともに、ビームパターン反転回路としても機能している。2つの光ビームが重ね合わされるときのビームサイズは、レンズ6によって調整される。重ね合わせられた光ビームは位相マスク5を透過し、この光によって、複数本並べられた光ファイバが干渉露光される。
【0013】
この例においても、光ビームL12に対して、光ビームL13の時間を遅延させて結像させるようにしている。これにより、位相マスク5の位置において、分割された光が同時に結像することを防止することができる。
本発明のこの例によると、照射光として用いられるレーザビームの干渉性を損なうことなく光エネルギー密度を均一化して光ファイバに照射することができるため、反射率のばらつきを抑えて、複数本のファイバグレーティングを一括して製造することが可能となる。
【0014】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、照射光の干渉性を損なうことなく光エネルギー密度を均一化して光ファイバに照射することができるため、反射率のばらつきを抑えて、複数本のファイバグレーティングを一括して製造することが可能なファイバグレーティング製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のファイバグレーティング製造装置の第1の例を示す図である。
【図2】時間遅延回路の構成を示す図である。
【図3】本発明のファイバグレーティング製造装置の第2の例を示す図である。
【図4】照射光のエネルギー密度の不均一性によるファイバグレーティングの反射率のばらつきを示す図である。
【図5】プリズムを用いた一般的なホモジナイザーを示す図である。
【図6】ホモジナイザーによって光エネルギー密度が均一化される様子を示す図である。
【符号の説明】
1…第1のプリズム、2…第2のプリズム、3…第3のプリズム、
4…時間遅延回路、5…位相マスク、6…レンズ、7…光ファイバ
Claims (4)
- 光ファイバを複数本並列させて固定し、該複数本の光ファイバに紫外線を照射してファイバグレーティングを製造するファイバグレーティング製造装置において、
照射光はパルスレーザーであり、
前記照射光のエネルギー密度均一化手段として、
前記照射光を分割するビームスプリット機構と、このビームスプリット機構により分割された光ビームのうちの一の光ビームの時間を遅延させるための時間遅延回路と、前記ビームスプリット機構により分割された光ビームを反転させて重ね合わせるためのビームパターン反転回路とが設けられ、
前記反転回路から導かれた前記分割された光ビームが重ね合わされる位置に位相マスクが備えられ、
前記時間遅延回路は、前記分割された光ビームが前記位相マスクに同時に結像しないように設定されたものであることを特徴とするファイバグレーティング製造装置。 - 前記時間遅延回路は、前記パルスレーザーのパルスの時間幅以上の遅延時間を発生するものであることを特徴とする請求項1記載のファイバグレーティング製造装置。
- 光ファイバを複数本並列させて固定し、該複数本の光ファイバに紫外線を照射してファイバグレーティングを製造するファイバグレーティング製造装置において、
照射光は連続波であり、
前記照射光のエネルギー密度均一化手段として、
前記照射光を分割するビームスプリット機構と、このビームスプリット機構により分割された光ビームのうちの一の光ビームの位相のずれを補償するための位相補償器と、前記ビームスプリット機構により分割された光ビームを反転させて重ね合わせるためのビームパターン反転回路とが設けられ、
前記反転回路から導かれた前記分割された光ビームが重ね合わされる位置に位相マスクが備えられ、
前記位相補償器は、前記分割された光ビームが干渉性を損なわないように設定されたものであることを特徴とするファイバグレーティング製造装置。 - 前記ビームスプリット機構は、照射光を分割することができるプリズム、シリンドリカルレンズアレイ、ハーフミラー、部分反射ミラー、又は偏光ビームスプリッターのいずれかからなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のファイバグレーティング製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001104932A JP4531285B2 (ja) | 2001-04-03 | 2001-04-03 | ファイバグレーティング製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001104932A JP4531285B2 (ja) | 2001-04-03 | 2001-04-03 | ファイバグレーティング製造装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002303712A JP2002303712A (ja) | 2002-10-18 |
JP4531285B2 true JP4531285B2 (ja) | 2010-08-25 |
Family
ID=18957716
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001104932A Expired - Fee Related JP4531285B2 (ja) | 2001-04-03 | 2001-04-03 | ファイバグレーティング製造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4531285B2 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61189502A (ja) * | 1985-02-19 | 1986-08-23 | Hitachi Ltd | 回折格子形成方法及び装置 |
JPH11503536A (ja) * | 1996-01-29 | 1999-03-26 | コーニング インコーポレイテッド | ロイドミラーを用いた感光性格子の作成方法 |
JP2000066040A (ja) * | 1998-08-20 | 2000-03-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光導波路グレーティング製造装置および製造方法 |
-
2001
- 2001-04-03 JP JP2001104932A patent/JP4531285B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61189502A (ja) * | 1985-02-19 | 1986-08-23 | Hitachi Ltd | 回折格子形成方法及び装置 |
JPH11503536A (ja) * | 1996-01-29 | 1999-03-26 | コーニング インコーポレイテッド | ロイドミラーを用いた感光性格子の作成方法 |
JP2000066040A (ja) * | 1998-08-20 | 2000-03-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光導波路グレーティング製造装置および製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002303712A (ja) | 2002-10-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102453461B1 (ko) | 레이저 가공용 방사선을 형성하는 방법 및 장치 | |
KR100425568B1 (ko) | 광회절격자 | |
JP3059761B2 (ja) | 光ファイバの非同期回折格子の形成方法及び装置 | |
KR101097232B1 (ko) | 조정가능한 파장 조명 시스템 | |
US6307679B1 (en) | Formation of a refractive index grating | |
US4118106A (en) | Fiber optic phase correction using holograms | |
EP0978738A1 (en) | Apparatus and method for generating an interference pattern to be written as a grating in a sample of a photosensitive material | |
EP0817981B1 (en) | Method of writing photosensitive grating using lloyd's mirror | |
JP4531285B2 (ja) | ファイバグレーティング製造装置 | |
Matsuoka et al. | Flexible pulse shaping of partially coherent light on Gekko XII | |
JP3867453B2 (ja) | 光損失フィルタおよびその製造方法 | |
JPH09311238A (ja) | 光導波路型回折格子の作成方法 | |
JP2001154040A (ja) | 光導波路型回折格子製造方法および装置 | |
JP2001060734A (ja) | 超短パルス広帯域光波発生方法及びその装置 | |
JP2004240324A (ja) | 光ファイバグレーティングの製造方法 | |
JPH08101322A (ja) | 透過型ファイバグレーティングフィルタの製造方法及びその装置 | |
JP2004219655A (ja) | 光導波路型回折格子素子製造方法および装置 | |
US20230062015A1 (en) | Achromatic holographic phase masks | |
JPH08286061A (ja) | 光フィルタ | |
JPH0385578A (ja) | ホログラム記録装置 | |
JP2010181623A (ja) | 光フィルタの製造方法 | |
JP2005003805A (ja) | 光導波路型回折格子素子製造方法および装置 | |
JP2002006148A (ja) | ファイバグレーティング及びファイバグレーティングの製造方法 | |
WO2019095244A1 (zh) | 相移光纤布拉格光栅制备方法、装置和相移光纤布拉格光栅 | |
JPH07294756A (ja) | 光回路の特性調整方法及びその装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071126 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100223 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100302 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100506 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100601 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100609 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130618 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |