JPH09265017A - グレーティング作成装置 - Google Patents

グレーティング作成装置

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JPH09265017A
JPH09265017A JP8073456A JP7345696A JPH09265017A JP H09265017 A JPH09265017 A JP H09265017A JP 8073456 A JP8073456 A JP 8073456A JP 7345696 A JP7345696 A JP 7345696A JP H09265017 A JPH09265017 A JP H09265017A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
optical fiber
grating
scanning
light quantity
Prior art date
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Pending
Application number
JP8073456A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaichi Mobara
政一 茂原
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP8073456A priority Critical patent/JPH09265017A/ja
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  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光性光導波路における光量密度を制御する
ことにより光量分布を持たせたグレーティング作成装置
を提供する。 【解決手段】 光源1からの光2を走査し、感光性の光
ファイバ8に対する照射光量密度を光ファイバ8の長手
方向に沿って変化させ、光ファイバ8のコア部に光量分
布を持たせるグレーティング作成装置であり、集光レン
ズ3を通した光2を走査することにより照射光量密度を
制御する。反射鏡4は、駆動装置6により光源1の光軸
に沿って移動するスライド部材5に取り付けられ、光軸
方向に移動することにより、光2が走査され位相マスク
7を介して光ファイバ8を照射する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、感光性の光ファイ
バ等、感光性光導波路に光を走査させながら照射するグ
レーティング作成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】感光性の光ファイバ、例えば、ゲルマニ
ウム添加シリカ光ファイバにブラッググレーティングの
位相マスクを介して紫外光を照射し、そのコア部に周期
的な屈折率変調を施し、光ファイバグレーティングを作
成する技術が知られている。従来、このような光ファイ
バグレーティングを作成する際に、反射スペクトルのサ
イドピークを抑制する技術が知られている。例えば、K
enneth.O.Hill,「ブラッググレーティン
グ・ファイバデバイス」,OPTRONICS,No.
11(1995),P.135−140に記載されてい
るように、グレーティング区間に沿って屈折率変調の包
絡線が山形の形状を持つように光誘起させることによ
り、アポディゼーションという山型の光量分布を持つ反
応部を得るものが知られている。
【0003】このような光ファイバグレーティングの光
量分布を得るためには、H.N.Rourke 外5
名,“Fabrication and charac
terisation of long,narrow
band fibre gratings by ph
ase mask scanning”,ELECTR
ONICS LETTERS,30(16),(199
4),1341−1342、に記載されているような、
走査用のスライドの移動速度を制御して露光時間をプロ
グラムする装置を用いることが考えられる。
【0004】しかし、上述した山型の反応部は、ガウシ
アン分布、放物(2次曲線)分布、正弦分布などが好ま
しいが、スライドの加速度を可変にして厳密な速度制御
を行なう必要がある。しかし、加速度を可変にすると制
御系が複雑になり、加速度を一定にすると山型が三角分
布になってしまい好ましくない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、感光性光導
波路における光量密度を制御することにより光量分布を
持たせたグレーティング作成装置を提供することを目的
とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
おいては、光源からの光を走査部により走査し感光性光
導波路に照射するグレーティング作成装置において、前
記感光性光導波路における前記光のスポットの光量密度
を前記光の走査に伴って変化させ、前記感光性光導波路
の照射区間に光量分布を持たせることを特徴とするもの
である。
【0007】請求項2に記載の発明においては、請求項
1に記載のグレーティング作成装置において、前記走査
部は、少なくとも前記光源の光軸方向に移動する反射部
材を有し、前記光源と前記反射部材との間に、少なくと
も前記光軸に垂直な1軸方向に集光する集光手段を有す
ることを特徴とするものである。
【0008】請求項3に記載の発明においては、請求項
2に記載のグレーティング作成装置において、前記集光
手段による集光点が、前記照射区間に存在することを特
徴とするものである。
【0009】請求項4に記載の発明においては、請求項
1ないし3のいずれか1項に記載のグレーティング作成
装置において、前記走査部により走査された前記光を位
相マスクを介して前記感光性光導波路に照射することを
特徴とするものである。
【0010】
【発明の実施の形態】図1は、本発明のグレーティング
作成装置の実施の一形態を説明する正面図である。図
中、1は光源、2は光、3は集光レンズ、4は反射鏡、
5はスライド部材、6は駆動装置、7は位相マスク、8
は光ファイバである。この実施の形態は、光源1からの
光2を走査し、感光性の光ファイバ8に対する照射光量
密度を光ファイバ8の長手方向に沿って変化させ、光量
分布を持たせるグレーティング作成装置であり、集光レ
ンズ3を通した光2を走査することにより照射光量密度
を制御する。
【0011】光源1からの光2は、図示左右方向に光軸
を有し、集光レンズ3を通過した後に反射鏡4により垂
直下方向に反射され、位相マスク7を介して左右方向に
位置する光ファイバ8を側面から照射する。反射鏡4
は、駆動装置6により光源1の光軸に沿って等速度で移
動するスライド部材5に取り付けられている。反射鏡4
が光軸方向に移動することにより、光2が走査され位相
マスク7を介して光ファイバ8を照射し、光ファイバグ
レーティングが光ファイバ8の長手方向に沿って光ファ
イバ8のコア部に作成される。
【0012】図2は、集光レンズの作用を説明する説明
図であり、図2(A)は反射鏡の位置を示す平面図、図
2(B)は光ファイバ上のスポット形状を示す平面図で
ある。図2(A)は、グレーティング作成装置の平面図
を基にした図であるが、図1に示したスライド部材5、
駆動装置6、位相マスク7、光ファイバ8の図示を省略
している。集光レンズ3として、光源1の光軸に垂直な
1軸方向に集光する凸状円筒レンズを用いる場合を示
す。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。M1 ,M2 ,M3 ,M4 ,M5 は走査中に
おける反射鏡4の位置、S1 ,S2 ,S3 ,S4 ,S5
は反射鏡の各位置における光ファイバ8上の光のスポッ
トである。
【0013】図2(A)に示すように、光源1からの光
2は、集光レンズ3から遠ざかるにつれて収束する収束
光であり移動可能な反射鏡4で反射される。ただし、光
2が焦点を結んだ後は発散光となる。反射鏡4の移動速
度を一定、すなわち加速度を0にして、反射鏡4をM1
〜M5 で示したように光軸方向に移動させると、集光レ
ンズ3から光ファイバ8までの距離が変わる。
【0014】図2(B)に示すように、光ファイバ8上
において、照射される光2のスポットは、S1 〜S5
示したように形状が変化する。スポットS1 は、光2が
収束光状態で、光ファイバ8の幅方向、すなわち長手方
向に垂直な方向に長い広がりを有する。スポットS2
収束光状態であるが、幅方向の広がりが少なくなる。ス
ポットS3 は、光2の焦点であり、幅方向の広がりが最
も少ない。スポットS4 では、光2が発散光状態となり
光ファイバ8の幅方向の広がりが再び大きくなり、スポ
ットS5 ではさらに大きくなる。
【0015】スポットの形状変化に伴って、スポット内
の光量密度が変化する。スポットの幅方向の広がりの幅
は、光ファイバ8のコア部の幅に比べて大きいため、光
量密度に応じて光ファイバ8のコア部における光量が変
化する。したがって、光量密度および光量は、スポット
3 のように集光レンズ3の焦点位置が最も高く、その
前後のスポットS1 ,S2 ,S4 ,S5 においては、距
離に応じて低くなる。
【0016】図3は、光量分布を表わす線図である。横
軸に光ファイバ8の長手方向の位置をとり、縦軸に光量
をとったものである。集光レンズ3として1軸方向に集
光する凸状円筒レンズを用いた場合、光量密度および光
量は焦点位置を中心として距離にほぼ反比例する。その
結果、集光レンズ3の焦点位置を中心として山型の光量
分布を生じさせることができる。グレーティング区間の
中心部が集光レンズ3の焦点位置になるよう配置するこ
とにより、対称性を有する光量特性を得ることができ
る。
【0017】集光レンズ3の焦点位置は、光ファイバ8
のコア上に厳密に位置させる必要はなく、光2が光ファ
イバ8のコアの一点に到達する直前または直後において
焦点を結べばよい。すなわち、光ファイバ8のコアの一
点に集光点、すなわち焦点または焦点の近傍が位置すれ
ばよい。また、集光レンズ3の焦点位置と光ファイバ8
のコアとの位置関係を調整することにより、図3に示し
た山型の形状を変えることができる。
【0018】なお、通常の球面凸レンズなど2軸方向に
集光するレンズを用いた場合、光量密度は焦点位置を中
心として距離の2乗にほぼ反比例する。しかし、光ファ
イバの長手方向に広がる光については、隣接する領域を
感光させるため、照射領域の両端部を除いて実質的に光
量の変化を与えにくい。集光レンズ3は、1枚のレンズ
である必要はなく、組合せレンズでもよい。また、集光
作用を有するものであればよく、配置を変える必要はあ
るが凹面鏡などの反射鏡タイプでもよい。
【0019】上述したように、反射鏡4の移動速度を一
定にしても山型の光量分布が得られるため、非常に簡素
な制御系で所望の光量分布を有する光ファイバグレーテ
ィングを作成することができる。上述した説明では、集
光レンズ3の位置および焦点距離を固定し、光2の走査
のみにより光ファイバ8のコアにおける光量密度および
光量を制御したが、集光レンズ3の位置および焦点距離
の少なくとも一方を可変にする制御を併用してコア上の
光量を制御することもできる。また、反射鏡4の移動速
度の制御を併用して光量を制御することもできる。さら
にまた、反射鏡4を反射光の光軸の方向に対して移動さ
せる走査を併用して集光レンズ3からの距離を変化させ
てもよい。
【0020】上述した説明では、図2(B)に示したよ
うに、光ファイバ8を、光2の走査方向、すなわち、位
相マスク7に作成された位相格子の配列方向に沿うよう
に設置して、光ファイバ8の長手方向に垂直なグレーテ
ィングを作成した。位相格子の配列方向を光2の走査方
向および光ファイバ8の長手方向に対して傾けるか、光
ファイバ8の長手方向を、図1の紙面垂直面上で光2の
走査方向に対してわずかに傾けることにより、光ファイ
バ8の長手方向に対してわずかに傾いた傾斜グレーティ
ングを作成することができる。この場合、グレーティン
グ区間の両端部に近づくほど、光2のスポットの中心か
ら外れるため、光量をさらに低下させることができる。
【0021】また、図1において、光ファイバ8の左側
をわずかに下げ右側をわずかに上げることによっても、
傾斜グレーティングを作成できる。この場合、グレーテ
ィング区間の端部においては、集光点からさらに遠ざか
るため、光量密度をさらに低下させることができる。
【0022】図示を省略するが、グレーティングの要
素、すなわち、屈折率変化部分を1つずつ作成させるこ
とが可能である。図1において、位相マスク7を使用せ
ず、光源1からの光2を断続変調器等により断続させ、
これに同期して反射鏡4を移動させることによって、光
ファイバ8の長手方向に光2の十分小さくしたスポット
を間隔をあけて照射する。この場合においても、集光レ
ンズ3の作用により、光ファイバ8のグレーティング区
間に沿って所望の光量分布を作成することが可能であ
る。
【0023】上述した説明では、等間隔の光ファイバグ
レーティングについて説明したが、例えば位相マスク7
を取り替えることにより、光ファイバの長手方向にグレ
ーティングピッチが変化するチャープトグレーティング
を作成することもできる。光導波路としては、光ファイ
バに限らずシリコン基盤上などに作成された光導波路で
もよい。また、反射スペクトルのサイドピークを抑制す
る場合に限らず、反射スペクトルの特性を変える場合に
用いることができ、所望の特性の光フィルタあるいは光
ファイバ通信用分散補償光ファイバを得ることができ
る。
【0024】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1に記載の発明によれば、感光性光導波路における光の
スポットの光量密度を光の走査に伴って変化させ、感光
性光導波路の照射区間に光量分布を持たせることから、
容易に感光性光導波路の照射区間に光量分布を持たせる
ことができるという効果がある。例えば、走査速度を一
定にして山型の光量分布を得て、反射スペクトルのサイ
ドピークを抑制することが可能である。
【0025】請求項2に記載の発明によれば、走査部
が、少なくとも光源の光軸方向に移動する反射部材を有
し、光源と反射部材との間に、少なくとも光軸に垂直な
1軸方向に集光する集光手段を有することから、簡単な
構成で光量密度を光の走査に伴って変化させることがで
きるという効果がある。
【0026】請求項3に記載の発明によれば、集光手段
による集光点が、照射区間に存在することから、山型の
光量分布を得ることができるという効果がある。
【0027】請求項4に記載の発明によれば、走査部に
より走査された光を位相マスクを介して感光性光導波路
に照射することから、容易にグレーティングを作成する
ことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のグレーティング作成装置の実施の一形
態を説明する正面図である。
【図2】集光レンズの作用を説明する説明図であり、図
2(A)は反射鏡の位置を示す平面図、図2(B)は光
ファイバ上のスポット形状を示す平面図である。
【図3】光量分布を表わす線図である。
【符号の説明】
1…光源、2…光、3…集光レンズ、4…反射鏡、5…
スライド部材、6…駆動装置、7…位相マスク、8…光
ファイバ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源からの光を走査部により走査し感光
    性光導波路に照射するグレーティング作成装置におい
    て、前記感光性光導波路における前記光のスポットの光
    量密度を前記光の走査に伴って変化させ、前記感光性光
    導波路の照射区間に光量分布を持たせることを特徴とす
    るグレーティング作成装置。
  2. 【請求項2】 前記走査部は、少なくとも前記光源の光
    軸方向に移動する反射部材を有し、前記光源と前記反射
    部材との間に、少なくとも前記光軸に垂直な1軸方向に
    集光する集光手段を有することを特徴とする請求項1に
    記載のグレーティング作成装置。
  3. 【請求項3】 前記集光手段による集光点が、前記照射
    区間に存在することを特徴とする請求項2に記載のグレ
    ーティング作成装置。
  4. 【請求項4】 前記走査部により走査された前記光を位
    相マスクを介して前記感光性光導波路に照射することを
    特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のグ
    レーティング作成装置。
JP8073456A 1996-03-28 1996-03-28 グレーティング作成装置 Pending JPH09265017A (ja)

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JP8073456A JPH09265017A (ja) 1996-03-28 1996-03-28 グレーティング作成装置

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JP8073456A JPH09265017A (ja) 1996-03-28 1996-03-28 グレーティング作成装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000249819A (ja) * 1999-02-26 2000-09-14 Mitsubishi Electric Corp グレーティング製造方法及びグレーティング製造装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000249819A (ja) * 1999-02-26 2000-09-14 Mitsubishi Electric Corp グレーティング製造方法及びグレーティング製造装置

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