JP4943836B2 - 光学構造書き込みシステム - Google Patents

光学構造書き込みシステム Download PDF

Info

Publication number
JP4943836B2
JP4943836B2 JP2006501377A JP2006501377A JP4943836B2 JP 4943836 B2 JP4943836 B2 JP 4943836B2 JP 2006501377 A JP2006501377 A JP 2006501377A JP 2006501377 A JP2006501377 A JP 2006501377A JP 4943836 B2 JP4943836 B2 JP 4943836B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coherent
writing
waveguide
beams
writing beams
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
Application number
JP2006501377A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006518863A (ja
Inventor
エドヴェル,ゴラン,ラルス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Redfern Optical Components Pty Ltd
Original Assignee
Redfern Optical Components Pty Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Redfern Optical Components Pty Ltd filed Critical Redfern Optical Components Pty Ltd
Publication of JP2006518863A publication Critical patent/JP2006518863A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4943836B2 publication Critical patent/JP4943836B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02057Optical fibres with cladding with or without a coating comprising gratings
    • G02B6/02076Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings
    • G02B6/02123Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by the method of manufacture of the grating
    • G02B6/02133Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by the method of manufacture of the grating using beam interference
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02057Optical fibres with cladding with or without a coating comprising gratings
    • G02B6/02076Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings
    • G02B6/02123Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by the method of manufacture of the grating
    • G02B6/02133Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by the method of manufacture of the grating using beam interference
    • G02B6/02138Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by the method of manufacture of the grating using beam interference based on illuminating a phase mask

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Description

本発明は、概して、導波路における光学構造の書き込みシステム、導波路における光学構造の書き込み方法および干渉計に関する。
一般に、ブラッグ回折格子等の光学構造を感光性材料内に書き込むには、2本のコヒーレントな光線(通常はUV波長域)が別個の光路に沿って方向付けられ、実質的に感光性材料内で干渉させられる干渉計が必要である。感光性材料内では、光線と感光性材料間の相互作用によって、干渉パターンによって決定される屈折率プロファイルにしたがって屈折率の変化が生じる。
複雑な光学回折格子を例えば光ファイバにおいて書き込むためには、通常、高コントラスト、位相安定、および任意にチャープ可能なUV干渉パターンが必要とされる。このような光学回折格子書き込み用UV干渉パターンの作成に関連する設計上の問題は多次元的であり、光学および機械コンポーネントの非理想的性質に起因する各次元における誤差を最小に抑えつつ、全ての基準を同時に満たすことができる光学系の設計に重要であることが分かっている。
本発明は、導波路における光学構造書き込み用の代替システムおよび方法を提供しようとするものであり、少なくとも好適な実施形態においては、誤差項の和を最小限に抑えつつ要求される柔軟性を持った構造書き込み要件を満たすものである。
本明細書を通して、「位相シフト」は、いずれも一定の位相シフトまたは時間的に変化する位相シフト、すなわち動的位相シフトを指す。さらに、周波数と位相とは密接に関係するため、位相制御が、いずれも周波数制御として読まれうることが当業者には理解されよう。
本発明の第1の態様は、光線を2本のコヒーレントな書き込みビームに分割する手段と、前記2本のコヒーレントな書き込みビームが実質的に導波路内の干渉領域において干渉パターンを生成し、前記導波路の感光性材料中に屈折率変化を生じさせることによって光学構造を書き込むように、前記2本のコヒーレントな書き込みビームを実質的に同じ光路に沿って反対方向に方向付ける光学回路とを備え、前記光学回路は通過して伝播する光線に制御可能な位相シフトを印加することができるように構成された少なくとも2個の音響光学変調器(AOM)を有し、前記2本のコヒーレントな書き込みビームが前記少なくとも2個のAOMのそれぞれを通過して伝播するようにされており、前記少なくとも2個のAOMは使用時に各AOMを通過して伝播している前記2本のコヒーレントな書き込みビームの一方のみの位相をシフトすることによって、前記2本のコヒーレントな書き込みビーム間に制御可能な位相差を与えるように配置されており、前記導波路に延長された光学構造を書き込むために、前記導波路と干渉する前記2本のコヒーレントな書き込みビームとの間に相対移動を与える手段と、前記光線を分割する手段と干渉する前記2本のコヒーレントな書き込みビームとの間に相対移動を与える手段とをさらに備え、使用時に、前記光線を分割する手段と前記導波路が、前記2本のコヒーレントな書き込みビームに対して同一の移動を行い、前記干渉パターンにおける変動の速度と前記2本のコヒーレントな書き込みビームに対する前記導波路の移動の速度との間でバランスをとるように、前記2本のコヒーレントな書き込みビーム間で相対位相シフトが生じさせられる、導波路における光学構造の書き込みシステムである。
この少なくとも1個のAOMは、各書き込みビームの位相をシフトするように構成可能であるか、あるいはAOMが同じ書き込みビームの位相をシフトするように構成可能である。
2個のAOMを有する一実施形態では、両方の書き込みビームが両方のAOMを通過して伝播する。
このシステムが、導波路および干渉する書き込みビーム間に相対移動を与えて、導波路における延長された光学構造の書き込みを可能とする手段を含むのが好ましい。このシステムは、光線を分割する手段および干渉する書き込みビーム間に相対移動を与える手段をさらに含むことができ、使用時に、この光線を分割する手段と導波路が書き込みビームに対して同一の移動を行い、相対位相シフトが書き込みビーム間で生じて干渉パターンにおける変動の速度と書き込みビームに対する導波路の移動の速度とのバランスをとる。
このシステムは、干渉パターンにおける変動および書き込みビームに対する導波路の移動の速度バランスをデチューン(detune:離調)するように、AOMを用いて書き込みビーム間の相対位相シフトを制御することによって、変動する位相および/またはピッチで光学構造を書き込み可能に構成することができる。
このAOMは、変動する振幅プロファイルの光学構造を書き込むために干渉パターン中の干渉縞をディザリング可能に構成することができる。このAOMは、光学構造の書き込み中に干渉領域を移動させるように構成することができる。
ある実施形態では、AOMが集束する書き込みビーム間の角度を変化させることが可能に構成することができる。
ある実施形態では、少なくとも1個のAOMの部分ブラッグ回折駆動を用いて書き込みビームの強度が制御される。
分割手段は位相マスクを備えているのが好ましい。このシステムは、干渉領域において書き込みビームの焦点を合わせる手段をさらに含むことができる。
光学回路が実質的にサニャック(Sagnac)干渉計のフォーマットで構成されているのが好ましい。
また、導波路が光ファイバを備えていることが好ましい。
本発明の第2の態様は、光線を2本のコヒーレントな書き込みビームに分割するステップと、前記2本のコヒーレントな書き込みビームが実質的に導波路内の干渉領域において干渉パターンを生成し、前記導波路の感光性材料中に屈折率変化を生じさせることによって光学構造を書き込むように、前記2本のコヒーレントな書き込みビームを実質的に同じ光路に沿って反対方向に方向付けるステップと、ここで前記光路は少なくとも2つの音響光学変調器(AOM)を有し、前記2本のコヒーレントな書き込みビームが前記AOMのそれぞれを通過して伝播するようにされているものであり、少なくとも2個の前記AOMを選択的に用いて前記2本のコヒーレントな書き込みビームの少なくとも一方の位相をシフトして、前記2本のコヒーレントな書き込みビーム間の位相差を制御するステップであって、各AOMは前記2本のコヒーレントな書き込みビームの一方のみの位相をシフトするステップと、干渉する前記2本のコヒーレントな書き込みビームに対して前記導波路を移動させ、前記導波路に延長された光学構造を書き込むステップと、前記2本のコヒーレントな書き込みビームに対し前記導波路に合わせてビーム分割手段を移動するステップと、前記干渉パターンにおける変動の速度と前記2本のコヒーレントな書き込みビームに対する前記導波路の移動の速度とのバランスをとるために、前記2本のコヒーレントな書き込みビーム間で相対位相シフトを生じさせるステップと、を含む、導波路に光学構造を書き込む方法である。
2本の書き込みビーム間の位相差を制御するステップは、2個のAOMを用いて同じ書き込みビームの位相をシフトすることを含むことができる。あるいは、2本の書き込みビーム間の位相差を制御するステップは、2個のAOMを用いて異なる書き込みビームの位相をシフトすることを含むことができる。
また、この方法は、干渉する書き込みビームに対して導波路を移動させ、導波路において延長された光学構造を書き込むことを含むことができる。この方法は、書き込みビームに対し導波路に合わせてビーム分割手段を移動することと、干渉パターンにおける変動の速度と書き込みビームに対する導波路の移動の速度とのバランスをとるために、書き込みビーム間で相対位相シフトを生じさせることを含むことができる。
いくつかの実施において、この方法は、書き込みビーム間の相対位相シフトを制御することによって、干渉パターンにおける変動および導波路の移動の速度バランスの範囲をデチューンすることを含むことができる。
また、この方法は、少なくとも1個のAOMを用いて光学導波路について干渉縞をディザリング(dithering)することを含むことができる。
また、この方法は、少なくとも1個のAOMを用いて光学構造の書き込み中に干渉領域を移動することを含むことができる。さらに、この方法は、AOMを用いて集束する書き込みビーム間の角度を変化させることを含むことができる。
ある実施形態では、この方法は、少なくとも1個のAOMの部分ブラッグ回折駆動を用いて干渉する書き込みビームの強度を制御することを含んでいる。
この方法は、干渉領域において書き込みビームの焦点を合わせることをさらに含むことができる。
本発明の第3の態様では、干渉計の干渉する書き込みビームに対して移動する導波路において光学構造を書き込む干渉計が提供され、干渉計が書き込みビーム間の制御された位相差を導入する少なくとも2個の音響光学変調器(AOM)を含み、使用時に、干渉計によって作成された干渉パターンの位相誤差が、約100mmの導波路の相対移動に対して約±10°未満である。位相誤差は約±3°未満であるのが好ましい。
干渉計が2個のAOMを含んでいるのが好ましい。
一実施形態では、干渉計が、書き込みビームが実質的に同じ光路に沿って反対方向に進行するように構成され、使用時に、各AOMが書き込みビームの一方のみの位相をシフトする形で両方の書き込みビームが少なくとも2個のAOMを通過して伝播するように、AOMが配置される。
本発明の第4の態様では、前述の方法のいずれか1つを用いて書き込まれた光学構造を含む導波路が提供される。
したがって、ある実施形態では、このシステムは強い同相除去を示し、電気位相制御の柔軟性を提供しつつ書き込まれた回折格子の品質を高める。
ほんの一例として、本発明の好適な実施形態について添付の図面を参照して説明する。
説明される好適な実施形態は、回折格子の書き込み中に導入される誤差項の和を減らしつつ要求される柔軟性を持ったファイバ回折格子の書き込み要件を満たす、光ファイバに回折格子を書き込むシステムおよび方法を提供する。
図1は、長尺な光学回折格子を光ファイバ102内に書き込むための回折格子書き込み構成100を示す。このシステム100は、光吸収により生じる光ファイバ102中の屈折率変化によって光学回折格子を書き込むためのレーザビーム106を発生するUVレーザ光源104を含んでいる。
適当な干渉計セットアップ108が、入射レーザ106を2本のコヒーレントビーム110、112に分割し、2本の書き込みビーム110、112を光ファイバ102の干渉領域114で干渉させるように用いられる。図1の挿入部分に示すように、干渉領域114で干渉パターン116がこのように作成される。
干渉計セットアップ108は、さらに、周波数オフセットを書き込みビーム110、112間に導入するように構成されている。結果として、干渉パターン116が静的なものでなく、むしろ連続的に変化するものとなる。すなわち、干渉縞、例えば118が矢印120で示すように速度vPで干渉領域114を「横切って」移動する。速度vPはとりわけ書き込みビーム110、112間に生じる相対位相シフトおよび書き込みビーム110、112間の干渉角度に依存する。
干渉パターン変化の速度vPが、光ファイバ102の速度、すなわち並進ステージ114の速度vTに一致する場合には、光ファイバ102中に一定ピッチの長尺な光学回折格子を書き込み可能であることが当業者には理解されよう。
例えばチャープされた(chirped)回折格子をシステム100で書き込むには、書き込みビーム110、112間の相対位相シフトを変化させる必要があり、次に、それに従って書き込まれた回折格子のピッチがvPおよびvT間の不一致に応じて変更される。
本明細書の背景技術の項で述べたように、システム100は、システム100の光学および機械コンポーネントの非理想的性質に起因する多重誤差を被っている。1つの重要な誤差成分は、並進ステージ124の非理想的な並進挙動に起因するものである。特定の設計の回折格子を書き込むことが所望され、干渉計セットアップ108の制御ユニット126がそれに応じてプログラムされていれば、結果として並進ステージの非理想的な挙動は、ファイバ速度、すなわちステージ速度vTの理想的挙動からの逸脱となる。このことは、理論的な所望の設計と比較した場合に、書き込まれた回折格子における並進位相誤差と称されることもある。
図2Aおよび2Bは、それぞれ光ファイバ12内に回折格子を書き込むための本発明を用いたシステム10の概略上面図および端面図を示す。入射UVビーム16を2本のコヒーレントな書き込みビーム18、20に分割するために使用される光ファイバ12および位相マスク14は、両方とも同じ並進ステージ22上に取り付けられる。そのため、使用時に、システム10の残りのコンポーネント、特に入射UVビーム16および2本の書き込みビーム18、20に対して、光ファイバ12および位相マスク14の両方に同一の移動が与えられる。
このように、書き込みビーム18、20に与えられるドップラーシフトが、実質的に光ファイバ12の速度を干渉パターン変化の速度に一致させるのに必要なものであることが当業者には理解されよう。図2Aおよび図2Bに示した本実施形態において、位相マスク14での入射UVビーム16の分割点26と比較すると、再結合または干渉点24が少量だけ水平および垂直平面の両方においてオフセットされていることがわかる。
このように、本実施例の干渉計の構成は、戻りビームが垂直および水平方向に若干オフセットされ、位相マスク14から離れた位置でファイバ12上に再結合される点を除けば、サニャック干渉計に近いものである。この構成は、本物のサニャック干渉計が示すのとほぼ同じ大きさの同相除去を示す。干渉計が本物のサニャック干渉計に近いほど、同相除去が良くなる。したがって、再結合点24はできるだけ位相マスク18から分割点26に近いほうが望ましい。
書き込みビーム18、20は、位相マスク14にダメージを与えることなく、光ファイバ12で再結合点24の高強度スポットに焦点が合わされる。システム10は、書き込みビーム18、20間に位相差を生じさせる2個の音響光学変調器(AOM)34、36をさらに備える。
例えば、再結合点24が水平面において位相マスク14から前方に移動するので、小さい相対周波数シフトがAOM34、36に付与されて、光ファイバ12と再結合点24で進行する干渉パターンとの小さい速度不一致の原因となる。速度不一致は、書き込みビーム18、20が干渉し、本物のサニャック干渉計構成と比較して、再結合点24が位相マスク14の分割点26と等しくなる角度の変化によって導入される。
例えば、水平面において再結合点24を位相マスク14から前方に1mm移動しても、まだ99%超の並進位相誤差補償が与えられることが分かっている。垂直面において、書き込みビーム18、20の分割点26および再結合点24の分離が進むと、光学コンポーネントにおいて機械的および熱的にドリフトさせるだけでなく、並進ステージ22においてシステム10の感度を横揺れ、縦揺れ、偏揺れさせることになる。にもかかわらず、約5mmのかなり大きなオフセットがあっても、このような干渉計構成は横揺れ、縦揺れ、偏揺れに十分な耐性をもつことが分かっている。
チャープされた回折格子を書き込むには、一方の書き込みビーム18の位相を他方の書き込みビーム20に対して変化させる必要がある。さらに、AOM34、36は必要な相対位相シフトを導入するのに用いられる。また、AOM34、36は、書き込まれた回折格子中にアポダイゼーション(apodisation)を導入するのに用いることもできる。AOM34、36は、音波でブラッグ回折を介して書き込みビーム18、20中に必要な相対位相シフトを導入する。各書き込みビーム18、20は、AOM34、36の一方のみ、すなわちそれぞれの光路中の最初の一方のみで周波数シフトされる。他方のAOM通過時に、ブラッグ条件はそのAOMに対しては満たされなくなり、故にさらなる周波数シフトは発生しない。
あるいは、またはさらに、AOM34、36は、変動する振幅プロファイルの光学構造、例えばアポダイズされた光学回折格子を書き込むために、ファイバ12に関して干渉パターン中の干渉縞をディザリングするのに用いられてもよい。あるいは、またはさらに、AOM34、36は、光学構造の書き込み中に干渉点を移動させるのに用いられてもよい。これは、AOMを駆動する信号の絶対周波数を変更することにより達成されるが、干渉計のアラインメントまたはAOM中のブラッグ条件に影響を与えることなく行われることが重要である。ここで留意すべきは、これが、書き込まれたFBGの位相および振幅制御を行うのに用いられる2本のビーム間の相対周波数差とは無関係に行うこともできる点である。あるいは、またはさらに、AOM34、36は、AOM34、36の一方または両方の部分ブラッグ回折駆動を利用して、干渉するビームの強度を制御するのに用いられてもよい。
AOMを組み込んだ干渉計の位相安定度の尺度を得るのに、種々の動作状態を表わす以下のデータが得られている。図3に示したように、書き込みビーム18、20の部分が、並進ステージ20より前に書き込みビーム18、20の「戻り」光路中に取り出される。次に、取り出された部分18b、20bは静的干渉計セットアップ42を利用して干渉させられ、干渉領域38で生じた干渉パターンがアナライザ40を用いて分析される。
図4に、測定された干渉計位相誤差が取り出された書き込みビーム部分18B、20Bの得られた干渉パターンにおける経時的なステージ移動の関数として示されている。プロット42から分かるように、測定された干渉計位相誤差は±40°程度であり、並進ステージ22の移動により導入される並進位相誤差を表わしている。
比較のために、図5は再結合点24で、すなわち並進ステージ22上で測定された干渉計位相誤差のプロット45を示している。図5から分かるように、測定された干渉計位相誤差は±3°程度である。さらに、測定された干渉計位相誤差は、書き込みシステム10を利用した回折格子の書き込み中に現れるであろう、今や補償された並進位相誤差を表わしている。この性能は、光学回路中のAOMの存在とともに達成され、結果としてこの性能は、FBGピッチおよび振幅における完全な柔軟性を維持しつつ達成される。さらなる比較のために、追加のプロット46、48が図5に示されている。プロット46は、停止した、すなわちスイッチをオフした並進ステージ22について測定された干渉計位相誤差を示す。プロット48は、スイッチをオンした並進ステージ22について測定された干渉計位相誤差を示すが、速度はゼロに設定されている。プロット45、46および48の比較から分かるように、干渉計位相誤差はそれらの全ての条件下で実質的に同程度の大きさである。このことは、AOMの存在があっても、本発明の好適な実施形態において高い受動的位相安定性が達成可能であることを証明するものである。
当技術分野に精通している方々には、好適な実施形態においてAOMを導入したことにより、かなりの干渉縞ノイズを導入することなく干渉縞制御が可能となり、それにより完全な柔軟性と高い安定性の希少な組み合わせが提供されることが理解されよう。
当業者には、広く説明された本発明の精神または範囲から逸脱することなく、特定の実施形態に示したような数々の変形および/または変更を本発明に加えうることが理解されよう。したがって、本実施形態は全ての態様において例示的であるが限定的ではないことが考慮されるべきである。
例えば、本発明の別の実施形態では、分割手段と書き込みビームの相対移動の結果として、光線を分割する代替手段が書き込みビームの相対位相を変調するとして、光線をコヒーレントな書き込みビームに分割する他の手段が利用されてもよい。
また、本発明の別の実施形態における書き込みビームの焦点合わせは、位相マスク前の光学レンズ(または実際の複数のレンズ)の代わりまたは追加として、位相マスク後の1本の光路または複数の光路に1個または複数個の光学レンズを配置することを含んでもよい。さらに、別の実施形態における光学回路は本物のサニャック干渉計として構成されてもよい。
ここに説明された好適な実施形態は、書き込みビーム間の位相差を制御する2個のAOMを含んでいるが、ある実施形態では、この目的のために3個または4個以上のAOMを用いることができる。
また、本発明の別の実施形態における光学回路は、説明された好適な実施形態に示されたコンポーネントの代わりに、またはそれに追加して他の光学コンポーネントを備えてもよいことが理解されよう。例えば、電気光学変調器等の他の光学コンポーネントが書き込みビーム間の相対的な位相シフトを生じさせるために用いられ、ならびに/またはミラー以外の他の光学素子が光線を方向付けるために用いられる。
本発明の特許請求の範囲および課題を解決する手段には、文脈が表現言語または必要な含意によって他のものを要求する以外は、用語「備える」は「含む」の意味で用いられ、すなわち規定された特徴は、本発明の種々の実施形態におけるさらなる特徴に関連することもある。
従来の回折格子書き込み構成の概略図である。 平面図で表わされた本発明を具現化する例示的な回折格子書き込みシステムの概略図(図2A)と、端部図で表わされた本発明を具現化する例示的な回折格子書き込みシステムの概略図(図2B)である。 本発明を具現化する並進位相誤差補償を示す比較データを得るための、図2に示された回折格子書き込みシステムの変形の概略図である。 補償されていない並進位相誤差を表わす、経時的なステージ移動の関数としての干渉計位相誤差プロット図である。 本発明を具現化する補償された並進位相誤差を表わす、異なる並進ステージ設定に対する経時的なステージ移動の関数としての干渉計位相誤差プロット図である。

Claims (22)

  1. 線を2本のコヒーレントな書き込みビームに分割する手段と、
    前記2本のコヒーレントな書き込みビームが実質的に導波路内の干渉領域において干渉パターンを生成し、前記導波路の感光性材料中に屈折率変化を生じさせることによって光学構造を書き込むように、前記2本のコヒーレントな書き込みビームを実質的に同じ光路に沿って反対方向に方向付ける光学回路とを備え、
    前記光学回路は通過して伝播する光線に制御可能な位相シフトを印加することができるように構成された少なくとも2個の音響光学変調器(AOM)を有し、前記2本のコヒーレントな書き込みビームが前記少なくとも2個のAOMのそれぞれを通過して伝播するようにされており、
    前記少なくとも2個のAOMは使用時に各AOM通過して伝播している前記2本のコヒーレントな書き込みビームの一方のみの位相をシフトすることによって、前記2本のコヒーレントな書き込みビーム間制御可能な位相差を与えるように配置されており、
    前記導波路に延長された光学構造を書き込むために、前記導波路と干渉する前記2本のコヒーレントな書き込みビームとの間に相対移動を与える手段と、
    前記光線を分割する手段と干渉する前記2本のコヒーレントな書き込みビームとの間に相対移動を与える手段とをさらに備え、
    使用時に、前記光線を分割する手段と前記導波路が、前記2本のコヒーレントな書き込みビームに対して同一の移動を行い、前記干渉パターンにおける変動の速度と前記2本のコヒーレントな書き込みビームに対する前記導波路の移動の速度との間でバランスをとるように、前記2本のコヒーレントな書き込みビーム間で相対位相シフトが生じさせられる、導波路における光学構造の書き込みシステム。
  2. 前記コヒーレントな書き込みビームの各々が、該書き込みビームの位相をシフトするように構成されている少なくとも1個のAOMを通して伝播する、請求項1に記載のシステム。
  3. 前記少なくとも2個のAOMが同じ書き込みビームの位相をシフトするように構成されている、請求項1に記載のシステム。
  4. 前記干渉パターンにおける変動と前記2本のコヒーレントな書き込みビームに対する前記導波路の移動の速度バランスをデチューンするように、前記AOMを用いて前記2本のコヒーレントな書き込みビーム間の相対位相シフトを制御することによって、変動する位相および/またはピッチで複数の光学構造が書き込み可能であるように構成されている、請求項1に記載のシステム。
  5. 前記AOMが、変動する振幅プロファイルの光学構造を書き込むために前記干渉パターン中の干渉縞のディザリングを可能とするように構成されている、請求項1から4のいずれか1項に記載のシステム。
  6. 前記AOMが、前記光学構造の書き込み中に前記干渉領域を移動させるように構成されている、請求項1から5のいずれか1項に記載のシステム。
  7. 前記AOMが集束する前記2本のコヒーレントな書き込みビーム間の角度を変化させることが可能であるように構成されている、請求項1から6のいずれか1項に記載のシステム。
  8. 少なくとも1個の前記AOMの部分ブラッグ回折駆動を用いて前記2本のコヒーレントな書き込みビームの強度が制御される、請求項1から7のいずれか1項に記載のシステム。
  9. 前記分割手段が位相マスクを備えている、請求項1から8のいずれか1項に記載のシステム。
  10. 前記干渉領域において前記2本のコヒーレントな書き込みビームの焦点を合わせる手段をさらに含む、請求項1から9のいずれか1項に記載のシステム。
  11. 前記光学回路が実質的にサニャック干渉計のフォーマットで構成されている、請求項1から10のいずれか1項に記載のシステム。
  12. 前記導波路が光ファイバを備えている、請求項1から11のいずれか1項に記載のシステム。
  13. 光線を2本のコヒーレントな書き込みビームに分割するステップと、
    前記2本のコヒーレントな書き込みビームが実質的に導波路内の干渉領域において干渉パターンを生成し、前記導波路の感光性材料中に屈折率変化を生じさせることによって光学構造を書き込むように、前記2本のコヒーレントな書き込みビームを実質的に同じ光路に沿って反対方向に方向付けるステップと、ここで前記光路は少なくとも2つの音響光学変調器(AOM)を有し、前記2本のコヒーレントな書き込みビームが前記AOMのそれぞれを通過して伝播するようにされているものであり、
    少なくとも2個の前記AOMを選択的に用いて前記2本のコヒーレントな書き込みビームの少なくとも一方の位相をシフトして、前記2本のコヒーレントな書き込みビーム間の位相差を制御するステップであって、各AOMは前記2本のコヒーレントな書き込みビームの一方のみの位相をシフトするステップと、
    干渉する前記2本のコヒーレントな書き込みビームに対して前記導波路を移動させ、前記導波路に延長された光学構造を書き込むステップと、
    前記2本のコヒーレントな書き込みビームに対し前記導波路に合わせてビーム分割手段を移動するステップと、
    前記干渉パターンにおける変動の速度と前記2本のコヒーレントな書き込みビームに対する前記導波路の移動の速度とのバランスをとるために、前記2本のコヒーレントな書き込みビーム間で相対位相シフトを生じさせるステップと、
    を含む、導波路に光学構造を書き込む方法。
  14. 前記2本のコヒーレントな書き込みビーム間の位相差を制御するステップが、前記2個のAOMを用いて同じ書き込みビームの位相をシフトすることを含む、請求項13に記載の方法。
  15. 前記2本のコヒーレントな書き込みビーム間の位相差を制御するステップが、前記2個のAOMを用いて、各AOMがそれぞれ異なる書き込みビームの位相をシフトすることを含む、請求項13に記載の方法。
  16. 前記2本のコヒーレントな書き込みビーム間の相対位相シフトを制御することによって、前記干渉パターンにおける変動と前記導波路の移動の速度バランスの範囲をデチューンすることを含む、請求項13に記載の方法。
  17. 少なくとも1個の前記AOMを用いて前記光学導波路について干渉縞をディザリングすることを含む、請求項13から16のいずれか1項に記載の方法。
  18. 少なくとも1個の前記AOMを用いて前記光学構造の書き込み中に前記干渉領域を移動することを含む、請求項13から17のいずれか1項に記載の方法。
  19. 前記AOMを用いて集束する前記2本のコヒーレントな書き込みビーム間の角度を変化させることを含む、請求項13から17のいずれか1項に記載の方法。
  20. 少なくとも1個のAOMの部分ブラッグ回折駆動を用いて前記干渉する2本のコヒーレントな書き込みビームの強度を制御することを含む、請求項13から19のいずれか1項に記載の方法。
  21. 前記干渉領域において前記2本のコヒーレントな書き込みビームの焦点を合わせることをさらに含む、請求項13から20のいずれか1項に記載の方法。
  22. 干渉計によって作られる前記干渉パターンの位相誤差が、約100mmの前記導波路の相対移動に対して、約±3°の範囲内である、請求項1から12のいずれか1項に記載のシステム。
JP2006501377A 2003-02-25 2004-02-25 光学構造書き込みシステム Expired - Fee Related JP4943836B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2003900836A AU2003900836A0 (en) 2003-02-25 2003-02-25 Optical structure writing system
AU2003900836 2003-02-25
PCT/AU2004/000240 WO2004077116A1 (en) 2003-02-25 2004-02-25 Optical structure writing system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006518863A JP2006518863A (ja) 2006-08-17
JP4943836B2 true JP4943836B2 (ja) 2012-05-30

Family

ID=31499883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006501377A Expired - Fee Related JP4943836B2 (ja) 2003-02-25 2004-02-25 光学構造書き込みシステム

Country Status (6)

Country Link
US (3) US20060198578A1 (ja)
EP (1) EP1604235A4 (ja)
JP (1) JP4943836B2 (ja)
AU (3) AU2003900836A0 (ja)
CA (1) CA2517072A1 (ja)
WO (1) WO2004077116A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023212780A1 (en) * 2022-05-06 2023-11-09 The University Of Sydney Optical sensor and system
CN115712164B (zh) * 2023-01-06 2023-04-21 山东省科学院激光研究所 一种波长可调的相移光栅制作系统及制作方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002039149A1 (en) * 2000-11-08 2002-05-16 Redfern Optical Components Pty Ltd Optical grating writing system
JP2002517768A (ja) * 1998-05-29 2002-06-18 ザ・ユニバーシティ・オブ・シドニー ブラッグ回折格子のファブリケーションを行なうための電子光学的、磁気光学的または音響光学的に制御されたuvライティング装置
JP2002519709A (ja) * 1998-06-22 2002-07-02 ザ・ユニバーシティ・オブ・シドニー 改良されたグレーティング記入システム
US20030035623A1 (en) * 2001-08-14 2003-02-20 Russell Wilcox Method and apparatus for producing fiber bragg grating using a telescope

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000501517A (ja) * 1995-12-01 2000-02-08 ザ ユニヴァーシティ オブ シドニー グレーティングを書き込むための環状干渉計配置構成
DE19605062C1 (de) 1996-02-12 1997-08-28 Univ Dresden Tech Verfahren zur Erzeugung eines langen Bragg-Gitters in einer optischen Monomodefaser
US5796511A (en) * 1996-08-30 1998-08-18 Agfa Division, Bayer Corporation Multi-beam scanner with acousto-optic element for scanning imaging surfaces
AU5565598A (en) 1997-01-04 1998-07-31 Robert Adam Munday Method and apparatus for creating holographic patterns
AUPO512697A0 (en) 1997-02-14 1997-04-11 Indx Pty Ltd Improvements in a system for writing gratings
FR2768819B1 (fr) * 1997-09-25 1999-12-17 Alsthom Cge Alcatel Reseaux de bragg de grande longueur
GB9722550D0 (en) 1997-10-24 1997-12-24 Univ Southampton Fabrication of optical waveguide gratings
AUPP209298A0 (en) 1998-03-02 1998-03-26 Uniphase Fibre Components Pty Limited Grating writing techniques
WO1999045414A1 (en) 1998-03-04 1999-09-10 The University Of Sydney Optical interferometer and method for writing phase structures
JP2000121820A (ja) 1998-10-19 2000-04-28 Oki Electric Ind Co Ltd 光ファイバグレーティングの作製方法
EP1238297A1 (en) 1999-12-15 2002-09-11 The University Of Southampton Interferometer apparatus and method
US6490390B1 (en) * 2001-01-05 2002-12-03 Phaethon Communications Grating writing systems based on an acousto-optic element
AUPS104402A0 (en) * 2002-03-12 2002-04-11 Redfern Optical Components Pty Ltd Multi-layered structure characterisation
US6904202B1 (en) * 2002-07-31 2005-06-07 Intel Corporation Writing waveguides with an arbitrary Bragg wavelength

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002517768A (ja) * 1998-05-29 2002-06-18 ザ・ユニバーシティ・オブ・シドニー ブラッグ回折格子のファブリケーションを行なうための電子光学的、磁気光学的または音響光学的に制御されたuvライティング装置
JP2002519709A (ja) * 1998-06-22 2002-07-02 ザ・ユニバーシティ・オブ・シドニー 改良されたグレーティング記入システム
WO2002039149A1 (en) * 2000-11-08 2002-05-16 Redfern Optical Components Pty Ltd Optical grating writing system
US20030035623A1 (en) * 2001-08-14 2003-02-20 Russell Wilcox Method and apparatus for producing fiber bragg grating using a telescope

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006518863A (ja) 2006-08-17
AU2004215321A1 (en) 2004-09-10
AU2003900836A0 (en) 2003-03-13
WO2004077116A1 (en) 2004-09-10
CA2517072A1 (en) 2004-09-10
AU2010201557B2 (en) 2011-09-29
EP1604235A4 (en) 2009-08-19
EP1604235A1 (en) 2005-12-14
US8693826B2 (en) 2014-04-08
US20100014809A1 (en) 2010-01-21
US20110299812A1 (en) 2011-12-08
AU2010201557A1 (en) 2010-05-13
US20060198578A1 (en) 2006-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4512266B2 (ja) 光格子の製造装置及び製造方法
US6548225B1 (en) Method and apparatus for writing gratings
US20090121392A1 (en) Method and apparatus for writing grating structures using controlled phase delay between beams
KR20070088725A (ko) 광학 기판 내의 구조물의 제조
KR20010080342A (ko) 광유도 격자의 파장 조절
JP5343980B2 (ja) エンコーダ
US6707956B1 (en) Apparatus for fabricating apodized fiber grating
JP4943836B2 (ja) 光学構造書き込みシステム
EP0873529A1 (en) Ring interferometer configuration for writing gratings
US6414764B1 (en) Ring interferometer configuration for writing gratings
KR100443154B1 (ko) 회절격자형성을위한고리형간섭계구조
US20030059164A1 (en) Grating error compensating technique
AU724649B2 (en) A method and apparatus for writing gratings
JP2009145429A (ja) 光波長フィルタ装置
Yoffe et al. Flexible and stable interferometer for fabricating fiber Bragg gratings
AU4124099A (en) Electro- magneto- or acousto- optically controlled UV writing set up for bragg grating fabrication
NO343239B1 (no) FBG produksjonssystem

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070219

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091201

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100226

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100311

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100401

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100423

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100507

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100601

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110712

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20111006

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20111018

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20111111

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20111118

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20111212

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20111219

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120112

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: 20120207

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: 20120301

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150309

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

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees