JPH09311238A - 光導波路型回折格子の作成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多様な反射あるいは透過特性を有する光導波
路型回折格子を作成することができる光導波路型回折格
子の作成方法を提供する。 【解決手段】 第１の工程では、露光マスク３および光
学系４を介して、照射光束２が光ファイバ１を照射す
る。光ファイバ１は、Ｇｅ添加のコアを有したものであ
り、これに波長２４０ｎｍ付近の光を照射するとコア部
の屈折率が上昇する。このような波長の紫外線を照射光
束２として照射し、コア部に屈折率変化を生じさせる。
光学系１１はシリンドリカルレンズである。第２の工程
では、第１の工程で屈折率変化を生じた光ファイバ１の
コア部に位相マスク５を介して照射光束２を照射して、
回折格子形成部１ａが形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバまたは
薄膜導波路等の光導波部に回折格子が形成された光導波
路型回折格子の作成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光導波路型回折格子は、Ｇｅ等を添加し
た導波路の光誘起屈折率変化を用いて、導波部にブラッ
グ回折格子を形成したものである。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。

【０００３】光導波路型回折格子の作成方法としては、
導波路の側面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。このように、光の干渉を利用して作成する
回折格子の屈折率の変化は、等間隔である場合が多く、
特定の波長において反射特性を示す。これに対して、チ
ャープトグレーティングが提案されており、例えば、Ｏ
ｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏ
ｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ’９４，ｐｏｓｔｄｅａｄ
ｌｉｎｅ ｐａｐｅｒ−２、ＰＤ２−１〜ＰＤ２−４で
知られている。

【０００４】図２０は、チャープトグレーティングを説
明する説明図である。図中、６１は波長λ₁ の光信号、
６２は波長λ₂ の光信号、６３は波長λ₃ の光信号、６
４は波長λ₄ の光信号、６５は光ファイバである。波長
の大小関係は、 λ₁ ＞λ₂ ＞λ₃ ＞λ₄ である。チャープトグレーティングは、上述した回折格
子の反射波長をファイバの長手方向にずらせたもの、す
なわち、チャープさせるものである。このチャープトグ
レーティングにより波長分散を補償することが可能であ
る。

【０００５】このチャープトグレーティングの例では、
光ファイバ６５は、紫外線光誘起屈折率変化によりコア
部の屈折率を変化させたものであり、図示左側から入射
された波長λ₁ 〜λ₄ の各光信号６１〜６４は、途中で
入射側に反射される。すなわち、波長が長いものほど入
射側から遠い位置で反射されるように、入射側から右側
に向かって屈折率変化であるグレーティングの周期が徐
々に大きくなるようにされている。

【０００６】チャープトグレーティングを作成する方法
としては、ＯＰＴＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ，１９（１
７），（ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １，１９９４），ｐ．１
３１４−１３１６に記載のように、移動マスクにより遮
光される光ファイバにレーザ光を照射した後、位相マス
クを介してレーザ光を照射してブラッグ位相格子を形成
するという２工程による方法がある。あるいは、特公表
平５−５０８０２８号公報に記載のように、湾曲した第
２の面を有するプリズムによって定在波干渉フィールド
を生成することによって形成する方法などがある。

【０００７】図２１は、従来の２工程でチャープトグレ
ーティングを作成する装置の説明図である。図２１
（Ａ）は第１の工程、図２１（Ｂ）は第２の工程の説明
図である。図中、１は光ファイバ、１ａは回折格子形成
部、２は照射光束、５は位相マスク、７１は遮光マスク
である。

【０００８】図２１（Ａ）に示す第１の工程では、光フ
ァイバ１の上で、光ファイバ１の長手方向に沿って、遮
光マスク７１を一定速度で移動させ、この上から、レー
ザ光等の照射光束２を光ファイバ１に照射する。この遮
光マスク７１の動きにより、光ファイバ１は部分によっ
て露光時間が異なるために、光ファイバ１のコア部の屈
折率が長手方向に線形的に増加する。

【０００９】図２１（Ｂ）に示す第２の工程では、第１
の工程で屈折率変化を生じた光ファイバ１に空間的に一
定周期の位相マスク５を介して照射光束２を照射して、
格子間隔が一定のブラッグ位相格子である回折格子形成
部１ａを形成する。第１の工程で生じた屈折率変化によ
って、コア部を伝搬する伝搬光の速度が変化するため、
実効的な格子間隔が変化することになり、チャープトグ
レーティングが形成される。

【００１０】しかし、回折格子の反射率の波長特性ある
いは透過特性として、上述したチャープトグレーティン
グに限らず、多様な特性のものを得たいという要望があ
るが、光ファイバ１のコア部の屈折率を長手方向に線形
的に増加させるだけでは、この要望を満たすことができ
ない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題点を解決するためになされたもので、多様な反射ある
いは透過特性を有する光導波路型回折格子を作成するこ
とができる光導波路型回折格子の作成方法を提供するこ
とを目的とするものである。

【００１２】

【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、光導波路型回折格子の作成方法において、光
導波路の光導波部に屈折率変化を生じさせる波長の光
を、前記光導波路の一部に照射して前記光導波部に屈折
率変化を形成した後、前記光を、前記光導波路に空間的
に周期的な明暗を持った強度分布パターンとして照射し
て、前記光導波路上に回折格子を形成することを特徴と
するものである。

【００１３】請求項２に記載の発明においては、光導波
路型回折格子の作成方法において、前記光導波路に、光
導波路の光導波部に屈折率変化を生じさせる波長の光
を、前記光導波路の一部の所定間隔にわたって屈折率変
化を飽和させる強度を持たせて照射して、前記光導波部
に屈折率変化を形成した後、前記光を、前記光導波路
に、空間的な周期が長手方向に一定で前記所定間隔より
も短い明暗を持った強度分布パターンとして照射して、
前記光導波路上に回折格子を形成することを特徴とする
ものである。

【００１４】請求項３に記載の発明においては、光導波
路型回折格子の作成方法において、光導波路の光導波部
に屈折率変化を生じさせる波長の光を、前記光導波路
に、長手方向に緩やかな光強度分布を持たせるととも
に、該緩やかな光強度分布の一部の所定間隔にわたって
屈折率変化を飽和させる強度を持たせて照射して、前記
光導波部に屈折率変化を形成した後、前記光を、前記光
導波路に、空間的な周期が長手方向に一定で前記所定間
隔よりも短い明暗を持った強度分布パターンとして照射
して、前記光導波路上に回折格子を形成することを特徴
とするものである。

【００１５】請求項４に記載の発明においては、光導波
路型回折格子の作成方法において、前記光導波路に、光
導波路の光導波部に屈折率変化を生じさせる波長の光
を、前記光導波路の一部の所定間隔にわたって屈折率変
化を飽和させる強度を持たせて照射して、前記光導波部
に屈折率変化を形成した後、前記光を、前記光導波路
に、空間的な周期が長手方向に変化し前記所定間隔より
も短い明暗を持った強度分布パターンとして照射して、
前記光導波路上に回折格子を形成することを特徴とする
ものである。

【００１６】請求項５に記載の発明においては、光導波
路型回折格子の作成方法において、光導波路の光導波部
に屈折率変化を生じさせる波長の光を、前記光導波路
に、長手方向に光強度分布を持たせて照射して、前記光
導波部に屈折率変化を形成した後、前記光を、前記光導
波路に、空間的に周期的な明暗を持った強度分布パター
ンとして照射して、前記光導波路上に回折格子を形成す
るとともに、平均的屈折率を長手方向に一定にすること
を特徴とするものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の光導波路型回折
格子の作成方法による光導波路型回折格子の作成装置の
説明図である。図１（Ａ）は第１の工程、図１（Ｂ）は
第２の工程の説明図である。図中、図２１と同様な部分
には同じ符号を付して説明を省略する。３は露光マス
ク、４は光学系である。図２１を参照して説明した従来
の装置に比べ、第１の工程において、移動する遮光マス
ク７１に代え、露光マスク３と光学系４を用いたもので
ある。透過率が光ファイバ１の光軸方向、すなわち長手
方向に変化する露光マスク３によって、長手方向に光強
度分布を持たせたもので、光ファイバ１のコア部の屈折
率を長手方向に任意に変化させることができる。

【００１８】図１（Ａ）に示す第１の工程では、光ファ
イバ１の長手方向に沿って、露光マスク３が配置され、
さらに、この露光マスク３と光ファイバ１との間に光学
系４が配置され、露光マスク３および光学系４を介し
て、照射光束２が光ファイバ１を照射する。光ファイバ
１は、Ｇｅ添加のコアを有したものであり、これに波長
２４０ｎｍ付近の光を照射するとコア部の屈折率が上昇
する。このような波長の紫外線を照射光束２として照射
し、コア部に屈折率変化を生じさせる。

【００１９】この実施の形態では、照射光束２は、均一
な強度分布を有したものとするが、必ずしも均一である
必要はない。適宜の補正を行なうことにより、所望の光
強度分布を得ることができればよい。光学系１１は、露
光マスク３を透過した光を光ファイバ１のコア部に収束
させるためのもので、光ファイバ１の光軸と平行な軸を
有するシリンドリカルレンズを用いた。もちろん、光学
系４を用いることなく、露光マスク３からの光線を直
接、光ファイバ１に導入してもよい。

【００２０】図１（Ｂ）に示す第２の工程は、図２１
（Ｂ）に示した従来の第２の工程の装置と同様であり、
第１の工程で屈折率変化を生じた光ファイバ１のコア部
に位相マスク５を介して照射光束２を照射して、回折格
子形成部１ａが形成される。

【００２１】この装置では、露光マスク３の長手方向の
透過率分布を、所望する特性に応じて任意に設定するこ
とにより、照射光束２に、光ファイバ１の長手方向に任
意の光強度分布を持たせることができる。最初に、従来
技術と同様なチャープトグレーティングを作成する方法
を一例として説明する。

【００２２】図２は、チャープトグレーティングにおけ
る屈折率分布と反射特性の説明図である。図２（Ａ）は
露光マスクの透過率分布、図２（Ｂ）は露光マスクを透
過する照射光束の光強度分布、図２（Ｃ）は第１の工程
において屈折率変化を受けたときの屈折率分布を示す。
図２（Ｄ）は位相マスクを透過する照射光束の光強度パ
ターン、図２（Ｅ）は第２の工程において作成された回
折格子の屈折率の分布を示し、図２（Ｆ）はこの光導波
路型回折格子の作用の説明図である。いずれの説明図も
模式的に表わしている。横軸は光ファイバの長手方向に
沿った位置である。図２（Ｆ）において１は光ファイバ
である。

【００２３】チャープトグレーティングは、第１の工程
において、図１（Ａ）に示した露光マスク３として、透
過率分布が、図２（Ａ）に示したように、光ファイバの
軸方向に左側を起点として、右側への位置に対応して直
線的に透過率が大きくなっているものを用いる。これを
透過する照射光束２の光強度は、図２（Ｂ）に示すよう
に、右側に行くにつれて増加する。このような光強度分
布の光を照射すると、光導波部に、図２（Ｃ）に示すよ
うに右側に行くにつれ屈折率が増加する屈折率変化を与
える。起点の位置および起点の透過率の値は適宜設定さ
れる。

【００２４】第２の工程において、屈折率変化が与えら
れた領域を含む光導波路に、図１（Ｂ）に示した位相マ
スク５を介して、照射光束２を照射する。位相マスク５
を通過した照射光束２の強度分布パターンは、図２
（Ｄ）に示すように、空間的な周期が光導波路の長手方
向に一定である。その結果、図２（Ｅ）に示すように、
右側に行くにつれ増加する屈折率に光ファイバ１の軸方
向に等間隔で一定の屈折率変化が重畳されたものが形成
される。

【００２５】屈折率が大きいことは、光路長が大きいこ
とと等価であるから、図２（Ｅ）の屈折率分布をもつ回
折格子は、実効的に右側に行くにつれて間隔が広がるよ
うな回折格子、すなわち、チャープトグレーティングが
形成される。このチャープトグレーティングは、図２
（Ｆ）に示すように、右側に行くにつれて反射波長が長
くなる特性を示す。したがって、反射帯域を拡げること
ができる。また、この特性によって、図２（Ｆ）に示す
ように、左側から進行した光信号は、その波長に応じ
て、波長λ₃ の成分が進行した側に近い位置で反射し、
波長λ₂ の成分が進行した側から中間の位置で反射し、
波長λ₃ の成分が進行した側から遠い位置で反射する。
波長の大小関係は、λ₁ ＞λ₂ ＞λ₃ である。

【００２６】すなわち、波長の長い成分ほど大きい距離
を経由して反射することとなり、これと逆の特性を持っ
た波長分散の補償ができる。このようにして作成された
回折格子に逆方向である右側から光信号を導入してもよ
い。その場合は、波長の短い成分ほど大きい距離を経由
して反射することとなる。

【００２７】図１（Ａ）に戻って説明する。露光マスク
３の透過率分布は、右側に行くにつれて透過率が直線的
に大きくなったものであるが、透過率分布は、所望する
反射特性に応じたパターンとすることができる。すなわ
ち、直線状に限らず、曲線状、あるいは、折れ線状に屈
折率を増加させるようにしてもよく、あるいは、これら
とは逆に右側に行くにつれて透過率が減少するようにし
てもよい。また、必ずしも一方向に増加または減少させ
るものに限らず、左右対称的なパターン等、適宜のパタ
ーンで透過率を変えるようにして、希望する反射特性の
チャープトグレーティングを作成することができる。

【００２８】あるいは、第１の工程においては、露光マ
スク３の透過率を均一にするか、露光マスク３を取り外
して、均一な強度分布を与えるように照射を行なうよう
にしてもよい。それにより、あらかじめ、第２の工程に
おける回折格子の格子間隔を実質的に拡げることができ
る。

【００２９】図３は、光導波路型ファブリペローフィル
タにおける屈折率分布と反射特性の説明図である。図３
（Ａ）は露光マスクの透過率分布、図３（Ｂ）は露光マ
スクを透過した照射光束の光強度分布、図３（Ｃ）は第
１の工程において屈折率変化を受けたときの屈折率分布
を示す。図３（Ｄ）は位相マスクを透過した照射光束の
光強度パターン、図３（Ｅ）は第２の工程において作成
された回折格子の屈折率分布を示し、図３（Ｆ）はこの
光導波路型回折格子の作用の説明図である。いずれの説
明図も模式的に表わしている。横軸は光ファイバの長手
方向に沿った位置である。図３（Ｆ）において１は光フ
ァイバである。

【００３０】光導波路型ファブリペローフィルタを作成
するには、第１の工程において、露光マスク３の透過率
の分布を図３（Ａ）に示すような、光ファイバ１の光軸
の方向の所定間隔においてのみ光を透過させる特性とす
る。光ファイバ１に照射する光強度分布は、図３（Ｂ）
に示すように、光導波路の一部の所定間隔にわたって相
対強度が１であって、他の領域において相対強度が０で
あり遮光される略矩形状であって、略方形波状に急峻に
変化するような特性になっている。したがって、光ファ
イバ１の一部の所定間隔にわたって光が照射される。相
対強度が１の所定間隔内において、光導波部の屈折率が
飽和レベルに達する程度の強度を持たせる。このような
光強度分布の光を照射すると、光導波部に、図３（Ｃ）
に示すような屈折率変化を与える。

【００３１】第２の工程において、屈折率変化が与えら
れた領域を含む光導波部に、位相マスク５を介して、照
射光束２を照射する。その際の、位相マスク５を通過し
た照射光束２の強度分布パターンは、図３（Ｄ）に示す
ように、空間的な周期が光導波路の長手方向に一定で上
述した所定間隔よりも短い明暗を持った一定振幅の強度
分布パターンである。振幅は、振幅のピークが光導波部
の屈折率が飽和レベルに達する程度までに大きくすると
好適である。

【００３２】その結果、図３（Ｅ）に示すように、光導
波部の屈折率が飽和レベルに達していた部分を除いて
は、周期が長手方向に一定な回折格子が作成される。第
１の工程において、飽和レベルに達する屈折率変化を与
えられる領域の個数は、通常、中央部分に１個であり、
照射される領域の幅は、所望のフィルタ特性に合わせて
設計されるが、回折格子の屈折率の周期の１０倍以上で
あることが好ましい。この場合、屈折率の変調パターン
の周期性とは独立して所定間隔を設定することができ
る。

【００３３】図３（Ｅ）に示されるように、光導波部の
長手方向の少なくとも２箇所に回折格子部を有し、この
回折格子部は屈折率が長手方向に一定な周期で変調さ
れ、回折格子部の間にこの周期よりも長い所定間隔にわ
たって屈折率が大きな所定レベルとなる部分を有してい
る。中央の領域で屈折率変化が欠如しており、この部分
での多重反射により、入射角が０°のファブリペローフ
ィルタとなる。

【００３４】反射型のフィルタとして使用する場合を考
える。屈折率変化の欠如がない場合には、回折格子の屈
折率の周期に対応する所定の波長の光が入射方向に反射
し、その他の波長の光は図示を省略した無反射終端で吸
収される。屈折率変化が欠如している場合には、図３
（Ｆ）に示すように、左側の回折格子領域で反射する反
射光Ｒ₁ および右側の回折格子領域で反射する反射光Ｒ
₂ とは、照射される領域の長さにほぼ対応した間隔ｄに
より位相差が生じる。なお、格子が連続している左右の
各回折格子領域内では位相状態が合っている。

【００３５】光の波長をλ、光導波部の屈折率をｎと
し、ｍを正の整数とするとき、透過光が最大になるの
は、２ｎｄ＝ｍλのときであり、透過光が最小になるの
は、２ｎｄ＝（２ｍ＋１）λ／２のときである。その結
果、回折格子を透過または反射する波長の光のうち、上
述した条件を満たす波長の光の透過率または反射率を最
大または最小にすることができる。なお、隣り合う透過
ピークの間隔（波数差）Δσは、Δσ＝１／（２ｎｄ）
で表されるため、実用上、ｄが小さい方が単一の波長
（波数）の光を分離して取り出しやすくなるが、強度分
布パターンの空間的な周期の１０倍以上であることが好
ましい。

【００３６】なお、上述した説明では、露光マスク３に
より、照射される領域の長さを設定したが、照射光束２
の光ファイバ長手方向の長さを間隔ｄに対応する長さま
で短くすることができれば、露光マスク３は不要であ
る。また、第１の工程で、光ファイバ１に照射する光強
度分布は、必ずしも所定間隔にわたって光導波部の屈折
率が飽和レベルに達する強度を持たせる必要はない。あ
る程度の強度を持たせれば、周期的変化の変調量を低減
させ、反射率を小さくするからである。

【００３７】図４は、第１の光導波路型帯域フィルタに
おける屈折率分布と反射特性の説明図である。図４
（Ａ）は露光マスクの透過率分布、図４（Ｂ）は露光マ
スクを透過した照射光束の光強度分布、図４（Ｃ）は第
１の工程において屈折率変化を受けたときの屈折率分布
を示す。図４（Ｄ）は位相マスクを透過した照射光束の
光強度パターン、図４（Ｅ）は第２の工程において作成
された回折格子の屈折率の分布を示し、図４（Ｆ）はこ
の光導波路型回折格子の作用の説明図である。いずれの
説明図も模式的に表わしている。横軸は光ファイバの長
手方向に沿った位置である。図４（Ｆ）において１は光
ファイバである。

【００３８】第１の光導波路型帯域フィルタを作成する
には、第１の工程において、露光マスク３の透過率の分
布を、図４（Ａ）に示すように、光ファイバ１の軸方向
に左側を起点として、右側への位置に対応して直線的に
透過率が大きくなるとともに、光軸の方向の所定間隔に
おいて光を大きく透過させるような、所定の透過率を有
する特性とする。光ファイバ１に照射する光強度分布
は、図４（Ｂ）に示すように、右側に行くにつれて増加
する緩やかな光強度分布を有するとともに、この緩やか
な光強度分布の一部の所定間隔にわたって相対強度が１
の略矩形状であって、略方形波状に急峻に変化するよう
な特性になっている。相対強度が１の所定間隔内におい
て、光導波部の屈折率が飽和レベルに達する程度の強度
を持たせることにより、光導波部に図４（Ｃ）に示すよ
うな屈折率変化を与える。起点の位置および起点の透過
率の値は適宜設定される。

【００３９】第２の工程においては、位相マスク５を通
過した照射光束２の強度分布パターンは、図４（Ｄ）に
示すように、空間的な周期が光導波路の長手方向に一定
で上述した所定間隔よりも短い明暗を持った一定振幅の
強度分布パターンである。その結果、図４（Ｅ）に示す
ように、光導波部の長手方向の少なくとも２箇所に回折
格子部を有し、この回折格子部は屈折率が長手方向に一
定な周期で変調され、回折格子部の間にこの周期よりも
長い所定間隔にわたって屈折率が大きな所定レベルにな
る部分を有し、２箇所の回折格子部にまたがって平均的
屈折率が緩やかに変化している。すなわち、光導波部の
屈折率が飽和レベルに達していた部分を除いては、周期
が長手方向に一定な回折格子に直線的に増加する屈折率
変化が重畳される。その結果、チャープトグレーティン
グが形成されると同時に、特定の波長領域を反射させる
回折格子の屈折率変化のパターンが実質的に消去され
る。

【００４０】第１の工程において、飽和レベルに達する
屈折率変化を与えられる領域の個数は、通常、１個であ
り、照射される領域の位置および長さは、所望のフィル
タ特性に合わせて設計されるが、回折格子の屈折率の変
化の周期の１０倍以上であることが好ましい。この場
合、屈折率の変調パターンの周期性とは独立して所定間
隔を設定することができる。また、図４（Ａ）に示した
透過率分布の緩やかな成分は、必ずしも長手方向に直線
的に増加させる必要はなく、所望のフィルタ特性およ
び、光強度と屈折率変化の対応関係に応じて適宜設計さ
れる。

【００４１】反射型のフィルタとして使用する場合を考
える。屈折率変化の欠如がない場合は、波長λ₁ から波
長λ₃ までの光が入射方向に反射し、その他の波長の光
は透過して図示を省略した無反射終端で吸収される。屈
折率変化が欠如している場合には、図４（Ｆ）に示すよ
うに、屈折率変化が欠如した領域で反射するはずであっ
た波長λ₂ （λ₁ ＞λ₂ ＞λ₃ ）の光は光ファイバ１の
コア部を左から右に透過する。

【００４２】図５は、光導波路型帯域フィルタの特性を
模式的に示す特性図であり、図５（Ａ）は反射特性、図
５（Ｂ）は透過特性の線図である。上述した屈折率変化
によって、この回折格子を反射器として用いた場合の波
長に対する反射特性は、図５（Ａ）に示すように反射率
が波長λ₂ の近傍において低下する反射型の帯域阻止フ
ィルタとなる。一方、この回折格子を透過器として用い
た場合の波長に対する反射特性は、図５（Ｂ）に示すよ
うに透過率が波長λ₂ の近傍において上昇する透過型の
帯域通過フィルタとなる。光は図４（Ｆ）の光ファイバ
１の右側から入射させてもよく、波長対位相特性は逆に
なるが同様の反射率および透過率となる。

【００４３】上述した説明では、露光マスク３により、
照射される領域の長さを設定したが、照射光束２の光フ
ァイバ長手方向の長さを短くし、照射位置を位置決めで
きれば、露光マスク３は不要である。また、図３を参照
して説明した光導波路型ファブリペローフィルタの場合
と同様に、第１の工程で、必ずしも所定間隔にわたって
光導波部の屈折率が飽和レベルに達する強度を持たせる
必要はない。

【００４４】図６は、第２の光導波路型帯域フィルタに
おける屈折率分布と反射特性の説明図である。図６
（Ａ）は露光マスクの透過率分布、図６（Ｂ）は露光マ
スクを透過した照射光束の光強度分布、図６（Ｃ）は第
１の工程において屈折率変化を受けたときの屈折率分
布、図６（Ｄ）は位相マスクを透過した照射光束の光強
度パターン、図６（Ｅ）は第２の工程において作成され
た回折格子の屈折率の分布、図６（Ｆ）は回折格子のピ
ッチを示し、図６（Ｇ）はこの光導波路型回折格子の作
用の説明図である。いずれの説明図も模式的に表わして
いる。横軸は光ファイバの長手方向に沿った位置であ
る。図６（Ｇ）において１は光ファイバである。

【００４５】この例では、第１の工程として、図３を参
照して説明した光導波路型ファブリペローフィルタの例
と同様の透過率の分布を有する露光フィルタ３を用い
る。したがって、図６（Ａ）ないし図６（Ｃ）は、図３
（Ａ）ないし図３（Ｃ）と同様である。

【００４６】第２の工程において、屈折率変化が与えら
れた領域を含む光導波部に、位相マスク５を介して、照
射光束２を照射する。その際、位相マスク５を通過した
照射光束２の強度分布パターンを、この例では図６
（Ｄ）に示す特性とする。すなわち、空間的な周期が光
導波路の長手方向に変化し上述した所定間隔よりも短い
明暗を持った一定振幅の強度分布パターンである。この
ような強度分布パターンを実現するには、例えば、位相
格子５をチャープトグレーティングを形成するようなパ
ターンのものとすればよい。

【００４７】その結果、図６（Ｅ）に示すように、光導
波部の長手方向の少なくとも２箇所に回折格子部を有
し、この回折格子部は２箇所の前記回折格子部にわたっ
て屈折率の周期が長手方向に緩やかに変化するととも
に、回折格子部の間にこの周期よりも長い所定間隔にわ
たって屈折率が大きな所定レベルとなる部分を有してい
る。すなわち、光導波部の屈折率が飽和レベルに達して
いた部分を除いては、空間的な周期が長手方向に変化す
る回折格子が作成される。

【００４８】第１の工程において、飽和レベルに達する
屈折率変化を与えられる領域の個数は、通常、１個であ
り、照射される領域の位置および長さは、所望のフィル
タ特性に合わせて設計されるが、回折格子の屈折率の変
化の周期の１０倍以上であることが好ましい。

【００４９】このフィルタは、図４，図５を参照して説
明した第１の光導波路型帯域フィルタと同様な特性を有
するものである。第１の光導波路型帯域フィルタでは、
回折格子の周期が一定な屈折率変化に直線的に増加する
屈折率変化を重畳させることによってチャープトグレー
ティングを実現したが、この第２の光導波路型帯域フィ
ルタの作成方法においては、第２の工程で回折格子の空
間的な周期が光ファイバの長手方向に徐々に変化するチ
ャープトグレーティングを形成している。

【００５０】図１を参照して説明した光導波路型回折格
子の作成装置は、図２１を参照して説明した従来の作成
装置に比べて、任意の光強度パターンを容易に得ること
ができる利点がある。しかし、第１の工程および第２の
工程において使用する具体的な装置は、図１に示した作
成装置に限られるものではない。以下、第１，第２の各
工程で用いられ、同様の利点を有する作成装置の他の具
体例について説明する。

【００５１】図７は、本発明の光導波路型回折格子の作
成方法における第１の工程の第２の具体例の説明図であ
る。図中、図１と同様な部分には同じ符号を付して説明
を省略する。１１は反射鏡である。図１（Ａ）に示した
露光マスク３に代えて、反射率が変化する反射鏡１１を
用いて光強度分布を持たせたものである。

【００５２】反射鏡１１として、反射率が緩やかに変化
する反射鏡を用い、反射率の変化特性を、例えば、図の
上方が大きく、下方に行くに従って直線的に反射率が小
さくなっているものを用いて、第１の工程を実施すれ
ば、図２に示したチャープトグレーティングを作成する
ことができる。図１（Ａ）に示した露光マスク３の透過
率分布と同様に、反射率分布を適宜設定することによ
り、第１の工程における屈折率変化を形成し、図２ない
し図６を参照して説明したような、種々の特性のフィル
タを作成することができる。

【００５３】図８は、本発明の光導波路型回折格子の作
成方法における第１の工程の第３の具体例の説明図であ
る。図中、図１と同様な部分には同じ符号を付して説明
を省略する。２１は移動照射光束である。移動照射光束
２１は、光ファイバ１に対する照射範囲を光ファイバ１
の光軸方向に移動しながら照射するものである。照射光
束の大きさは、回折格子の間隔より大きくてもよいが、
照射範囲に比較して小さいものである。適当な光学系に
よって、光源から照射された照射光を絞るようにしても
よい。

【００５４】移動照射光束２１の移動速度を変化させる
と、移動速度が速い部分においては、照射量が少なく、
移動速度が遅い部分においては、照射量が多くなるか
ら、移動速度の変化によって、光ファイバ１に対して照
射する光に実効的な光強度分布を持たせることができ
る。例えば、移動速度の変化を緩やかに行なうことによ
って、回折格子に対して緩やかな屈折率変化を重畳させ
ることができる。移動速度を変化させる代わりに、移動
速度を一定にして、移動位置に応じて照射光に光強度分
布を持たせてもよい。

【００５５】例えば、移動光源の強度を緩やかに変化さ
せることによって、回折格子に対して緩やかな屈折率変
化を重畳させることができる。また、移動速度と照射光
の強度の両方を変化させることもできる。移動速度およ
び照射光の強度の変化のパターンの少なくとも一方によ
って、所望の光強度分布を持たせることができる。

【００５６】移動位置に応じて照射光の強度を変化させ
るには、図１（Ａ）に示した露光マスク３を用いてもよ
い。特に、移動速度の変化と光強度の変化の一方を主と
して、他方をこの補正用に用いると好適である。光強度
の変化は、露光マスク３の他にも、レーザ光源の光強度
をレーザービームすなわち、移動照射光束２１の移動に
同期させて制御することにより実現することも可能であ
る。

【００５７】移動速度の変化を適宜設定することにより
露光時間を変化させ、図１（Ａ）に示した露光マスク３
の透過率分布と同様に、第１の工程における屈折率変化
を形成し、図２ないし図６を参照して説明したような、
種々の特性のフィルタを作成することができる。なお、
図３を参照して説明した光導波路型ファブリペローフィ
ルタや図６を参照して説明した第２の光導波路型帯域フ
ィルタを作成する際には、大きな屈折率変化を与える必
要のある領域にのみ移動照射光束２１の移動範囲を制限
しても所望の屈折率分布を実現することができる。

【００５８】図９は、本発明の光導波路型回折格子の作
成方法における第２の工程の第２の具体例の説明図であ
る。図中、図２１，図１と同様な部分には同じ符号を付
して説明を省略する。図１（Ｂ）に示した位相マスク５
に代えて、２光束干渉法を用いるものである。３１はビ
ームスプリッタ、３２，３３はミラーである。照射光束
２をビームスプリッタ３１によって２分し、それぞれ
を、ミラー３２，３３で光ファイバ１の側面に照射す
る。２分された照射光束２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。

【００５９】図１０は、本発明の光導波路型回折格子の
作成方法における第２の工程の第３の具体例の説明図で
ある。図中、図１と同様な部分には同じ符号を付して説
明を省略する。４１はプリズムである。照射光束２をプ
リズム４１の一面に照射し、プリズム４１内で屈折して
生じた干渉縞を、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。

【００６０】図６を参照して説明した第２の光導波路型
帯域フィルタの作成においては、第２の工程において、
チャープされた回折格子を形成する必要があった。図９
に示した２光束干渉法では、レンズを用いて平面波の波
面を曲げればよく、図１０に示したプリズム干渉法で
は、プリズムの入射面を曲げればよい。従来技術の説明
において参照した特公表平５−５０８０２８号公報に記
載のようなプリズムによってチャープされた回折格子を
形成してもよい。

【００６１】次に、光導波路型回折格子の平均的屈折率
を光ファイバの長手方向に一定にする光導波路型回折格
子の作成方法について説明する。反射特性のサイドロー
ブの発生を押さえた光導波路型回折格子を一例として説
明する。そのため、まず、サイドローブについて最初に
説明する。

【００６２】図１１は、従来の回折格子における屈折率
分布と反射特性の説明図である。図１（Ｂ），図９，図
１０を参照して説明した方法で作成した回折格子の屈折
率の変化は、図１１（Ａ）に示すように、所定範囲にお
いて、均一な変化を示している。すなわち、回折格子が
形成されていない部分から、不連続的に回折格子が形成
された部分につながっている。この回折格子を反射器と
して用いた場合の波長に対する反射特性は、図１１
（Ｂ）に示すように、波長λ₀ で大きな反射率を示すだ
けでなく、波長λ₀ の近傍においてさほど大きくはない
が、反射率が大きくなる波長が存在し、サイドローブを
有する特性を示す。したがって、所望しない波長での反
射が生じるという問題がある。

【００６３】図１２は、サイドローブのない回折格子に
おける屈折率分布と反射特性の説明図である。図１２
（Ａ）は、サイドローブをなくした回折格子の屈折率変
化の一例の概要を示すものである。屈折率の上昇部分
は、徐々に大きくなり中央部分で最大となり、それから
徐々に減少している。中央を対称軸としてほぼ対称的な
パターンであるが、必ずしも対称にしなくてもよい。要
は、屈折率変化の包絡線が徐々に上昇し、その後徐々に
減少していればよい。このような屈折率変化によって、
不連続的な屈折率変化が生じないため、この回折格子を
反射器として用いた場合の波長に対する反射特性は、図
１２（Ｂ）に示すように、波長λ₀ で大きな反射率を示
し、サイドローブの発生を抑えることができる。図１２
（Ａ）に表わした屈折率の変化を有する光導波路型回折
格子の作成方法については、図１４ないし図１９を参照
して後述する。

【００６４】なお、図１２（Ａ）に示す屈折率変化にお
いては、屈折率が長手方向に一定な周期の場合と、長手
方向に徐々に変化する周期の場合がある。後者の場合に
は、回折格子の反射波長がファイバの長手方向にずれ、
従来技術において示したＯＰＴＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲ
Ｓ，１９（１７），（ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １，１９９
４），ｐ．１３１４−１３１６に記載されたようなサイ
ドローブが抑圧されたチャープトグレーティングが実現
される。

【００６５】しかし、図１２（Ａ）の破線で表わされる
ように、平均的屈折率は、回折格子の変調量の変化に応
じて、光ファイバの長手方向に変化している。その結
果、回折格子の周期が光ファイバの長手方向に一定であ
っても、平均的屈折率に応じて光の伝搬速度が変化する
ため、回折格子を構成する個々の格子間の間隔が実質的
に変化することになる。その結果、反射波長が光ファイ
バの長手方向に変化することになり、特に、屈折率が長
手方向に一定な周期の場合に問題が大きい。

【００６６】図１３は、平均的屈折率を光ファイバの長
手方向に一定にする光導波路型回折格子の作成方法の説
明図である。図１３（Ａ）は露光マスクの透過率分布、
図１３（Ｂ）は露光マスクを透過した照射光束の光強度
分布、図１３（Ｃ）は第１の工程において屈折率変化を
受けたときの屈折率分布を示す。図１３（Ｄ）は第２の
工程において光ファイバに照射される照射光束の光強度
分布、図１３（Ｅ）は第２の工程において作成された回
折格子の屈折率の分布を示し、図１３（Ｆ）はこの光導
波路型回折格子の作用の説明図である。いずれの説明図
も模式的に表わしている。横軸は光ファイバの長手方向
に沿った位置である。図１３（Ｆ）において１は光ファ
イバである。

【００６７】この具体例では、図１（Ａ）に示した装置
を用いて第１の工程を実施する。図１（Ａ）に示した露
光マスク３として、透過率分布が、図１３（Ａ）に示す
ように、光ファイバの軸方向に中央を起点として、左
側，右側への位置に対応して直線的に透過率が大きくな
り、その外側が一定値となるものを用いる。これを透過
する照射光束２の光強度は、図１３（Ｂ）に示すよう
に、左側，右側に行くにつれて増加して一定値となる。
このような光強度分布の光を照射すると、光導波部に、
図１３（Ｃ）に示すように左側，右側に行くにつれ屈折
率が増加して一定値となる屈折率変化を与える。

【００６８】第２の工程において、具体的な装置の構成
は後述するが、光強度分布は、図１３（Ｄ）に示すよう
に、光ファイバ１の光軸方向に空間的な周期が一定な明
暗を持つ光強度パターンであるとともに、光強度パター
ンの明暗の変調量が長手方向に変化して、正のピーク値
を結ぶ包絡線が徐々に大きくなり中央部分で最大とな
り、それから徐々に減少している。このような光強度分
布の照射光束を光ファイバに照射する。その際、図１３
（Ｄ）に示した光強度分布の照射光束によって形成され
る屈折率変化の平均的屈折率と、上述した図１３（Ｃ）
に示した屈折率変化の平均的屈折率の和がほぼ一定にな
るように、図１３（Ｂ）に示した光強度分布および図１
３（Ｄ）に示した光強度分布を調整する必要がある。

【００６９】その結果、図１３（Ｅ）に示すように、光
導波部に回折格子部を有し、回折格子部は屈折率が長手
方向に一定な周期でかつ長手方向に変化する変調量で変
調されるとともに、長手方向に一定な平均的屈折率を有
している。すなわち、光ファイバ１の光軸方向に周期が
一定な回折格子を有するとともに、屈折率の変調量が長
手方向に変化して屈折率の上側および下側のピーク値を
結ぶ包絡線が上下対称で長手方向に緩やかに変化する。
この回折格子は、変調量とは無関係に平均的屈折率が光
ファイバの長手方向に一定となり、図１３（Ｆ）に示す
ように反射波長が一定となる。図示のように、平均的屈
折率を一定とする範囲を回折格子部の前後に拡げている
ため、回折格子部の両端での平均的屈折率の急激な変化
を避けることができる。

【００７０】なお、第２の工程で作成される光導波路型
回折格子は、図１３（Ｄ）に示されるものに限られず、
任意のものを作成することができる。屈折率の変調量に
応じて、あらかじめ第１の工程において、平均的屈折率
が光ファイバの長手方向に一定となるような屈折率変化
を与えておけばよい。また、平均的屈折率を光ファイバ
の長手方向に任意に変化させることも可能である。

【００７１】図１４は、第２の工程で用いられ、図１３
（Ｄ）に示した光強度分布を実現する装置の第１の例の
概略構成図である。図中、図１（Ｂ）と同様な部分には
同じ符号を付して説明を省略する。５１は露光マスクで
ある。この例は、図１（Ｂ）と同様の位相格子干渉法を
適用したものである。露光マスク５１は、光ファイバ１
の直前に置いた。露光マスク５１の透過率は、中間で大
きく両側にいくにしたがって小さくなっている。露光マ
スク５１の透過率が変調されていることによって、空間
的に周期的な明暗を持った強度分布パターンを有し照射
光束の全体にわたって緩やかな光強度分布を持たせ、図
１３（Ｄ）に示した光強度分布を与えることができる。
なお、露光マスク５１は、入射側、すなわち、位相格子
５に入射する側の光学系に挿入してもよい。

【００７２】図１５は、第２の工程で用いられ、図１３
（Ｄ）に示した光強度分布を実現する装置の第２の例の
概略構成図である。図中、図９，図１４と同様な部分に
は同じ符号を付して説明を省略する。この実施の形態
は、図９で説明した２光束干渉法を適用したものであ
る。この例は、露光マスク５１を光ファイバ１の直前に
置いたものである。露光マスク５１の透過率は、中間で
大きく両側にいくにしたがって小さくなっている。露光
マスク５１の透過率が変調されていることによって、空
間的に周期的な明暗を持った強度分布パターンを有し照
射光束の全体にわたって緩やかな光強度分布を持たせ、
図１３（Ｄ）に示した光強度分布を与えることができ
る。

【００７３】図１６は、第２の工程で用いられ、図１５
に示した第２の装置の変形例の概略構成図である。図
中、図１５と同様な部分には、同じ符号を付して説明を
省略する。図１６（Ａ）は、透過率が中間で大きく両側
にいくにしたがって小さくなっている露光マスク５１
を、ビームスプリッタ３１を透過した光学系に挿入した
ものである。また、図１６（Ｂ）は、同様の露光マスク
５１を、ビームスプリッタ３１を反射した側の光学系に
挿入したものである。いずれも、露光マスク５１を挿入
した光学系の照射光束の全体にわたって緩やかな光強度
分布を持たせることができ、光ファイバ１に照射する照
射光束としては、空間的に周期的な明暗を持った強度分
布パターンを有し照射光束の全体にわたって緩やかな光
強度分布を持たせることができる。もちろん、ビームス
プリッタ３１を透過した側と反射の側との両方の光学系
に同様の露光マスク５１を挿入してもよい。

【００７４】なお、図１６（Ａ），図１６（Ｂ）の場合
には、図１３（Ｄ）に示された干渉による光強度パター
ンに、干渉しない成分が加わるために、第１の工程で
は、この点を考慮して光強度分布を設定する必要があ
る。ビームスプリッタ３１を透過した側と反射の側との
両方の光学系に異なる特性の露光マスク５１を挿入する
場合にも、同様に干渉しない成分を考慮する必要があ
る。

【００７５】図１６（Ｃ）は、ビームスプリッタ３１に
入射する光学系に透過率が中間で大きく両側にいくにし
たがって小さくなっている露光マスク５１を挿入したも
のである。この変形例においても、ビームスプリッタ３
１に入射する光学系の照射光束の全体にわたって緩やか
な光強度分布を持たせることができ、光ファイバ１に照
射する照射光束としては、空間的に周期的な明暗を持っ
た強度分布パターンを有する照射光束の全体にわたって
緩やかな光強度分布を持たせることができる。

【００７６】図１７は、第２の工程で用いられ、図１３
（Ｄ）に示した光強度分布を実現する装置の第３の例の
概略構成図である。図中、図１０，図１４と同様な部分
には同じ符号を付して説明を省略する。この例は、図１
０で説明したプリズム干渉法を適用したものである。露
光マスク５１は、光ファイバ１の直前に置いた。この例
も、透過率が中間で大きく両側に行くにしたがって小さ
くなっている露光マスク５１によって、空間的に周期的
な明暗を持った強度分布パターンを有し照射光束の全体
にわたって緩やかな光強度分布を持たせることができ
る。露光マスク５１は、図１６（Ｃ）で説明したよう
に、入射側、すなわち、プリズム４１に入射する光学系
に挿入してもよい。

【００７７】これらの例で用いた露光マスク５１につい
て説明する。図１８は、強度パターンの具体例の説明図
である。図１８（Ａ）は、強度が直線的に変化する例で
ある。横軸Ｘは光ファイバの軸方向の距離であり、形成
される回折格子の中央を０とした。また、縦軸Ｙは最大
値を１とした強度の相対値である。

【００７８】これを関数で表現すれば、 Ｙ＝１−ａ・｜Ｘ｜ となる。ただし、ａは定数である。

【００７９】図１８（Ｂ）は、強度が曲線的に変化する
例であり、図１８（Ａ）と同様に図示した。その曲線の
一例を関数で表現すれば、 Ｙ＝０．５＋０．５・ｃｏｓ（π・｜Ｘ｜／ａ） である。ただし、ａは定数である。

【００８０】この他、両端部の一部分でのみ適度な傾斜
を持って直線的に変化する台形状の強度パターンとし
て、回折格子が形成されていない部分から連続的に回折
格子が形成された部分につながるようにすることができ
る。

【００８１】マスクの透過率のパターンを、これを透過
する照射光束２の強度が所望の分布特性、例えば、図１
８（Ａ）や図１８（Ｂ）で表わした強度パターンとなる
ように選定することによって、図１３（Ｄ）に示した光
強度分布を形成することができる。

【００８２】すなわち、周期的な強度分布パターンは干
渉縞によって発生させると同時に、照射光束の全体にわ
たる光強度分布特性はマスクの透過率のパターンにより
設定している。図１８（Ａ）や図１８（Ｂ）で表わした
光強度分布特性は、光ファイバの長手方向に沿って均一
ではなく変化しており、回折格子の屈折率の変化の周期
よりも長い所定間隔内で緩やかに変化する光強度分布特
性になっている。この所定間隔は、光強度分布パターン
の空間的な周期の１０倍以上であることが好ましい。こ
の場合、屈折率の変調パターンの周期性とは独立して光
強度分布特性を設定することができる。

【００８３】図１９は、第２の工程で用いられ、図１３
（Ｄ）に示した光強度分布を実現する装置の第４の例の
概略構成図である。図中、図１４と同様な部分には同じ
符号を付して説明を省略する。この例は、露光マスク５
１を用いず、移動照射光束２１の照射光束を小さくし
た。移動速度が速いと照射光量は少なくなり、移動速度
が遅いと照射光量は多くなる。したがって、移動速度を
変化させることにより、光強度分布を変化させることが
できる。移動速度は、例えば、図２２（Ａ）や図２２
（Ｂ）で説明した強度パターンが形成されるようにす
る。

【００８４】また、移動照射光束２１の代わりに、回折
格子形成部１ａを均一な強度で照射できるようにしてお
き、光源と位相格子５との間に遮蔽体を配置して直接照
射光が光ファイバ１を照射しないようにしておく。この
遮蔽体にスリットを設け、これを移動させるとともに、
その移動速度を変えるようにしても、照射光束の光強度
分布を変化させることができる。この方法は、図８を参
照して説明した、第１の工程における第３の具体例にお
いても適用することができる。

【００８５】あるいはまた、図１４に示した露光マスク
５１を併用してもよい。移動速度の変化と、透過率が変
調された露光マスク５１による光強度の変化とにより、
照射光束の全体にわたって緩やかな光強度分布を持たせ
ることができる。特に、移動速度の変化と光強度の変化
の一方を主として、他方をこの補正用に用いると好適で
ある。移動速度を一定にし、露光マスク５１による光強
度の変化のみによって、照射光束の全体にわたって緩や
かな光強度分布を持たせることもできる。光強度の変化
は、露光マスク５１の他にも、レーザ光源の光強度をレ
ーザービームすなわち、移動照射光束２１の移動に同期
させて制御することにより実現することも可能である。

【００８６】以上の図１４ないし図１９を参照して説明
した光導波路型回折格子の作成装置を用いて、図１３
（Ｄ）に示した光強度分布を実現した。チャープされた
回折格子を前提にする場合には、第２の光導波路型帯域
フィルタの作成における第２の工程と同様に、図１４に
示した位相格子法では、位相格子をチャープトグレーテ
ィングを形成するようなパターンのものとすればよく、
図１５，図１６に示した２光束干渉法では、レンズを用
いて平面波の波面を曲げればよく、図１７に示したプリ
ズム干渉法では、プリズムの入射面を曲げればよい。従
来技術の説明において参照した特公表平５−５０８０２
８号公報に記載のようなプリズムによって形成してもよ
い。

【００８７】上述した第１および第２の工程において、
光ファイバ１の反射特性または透過特性の少なくともい
ずれかの測定を行ないながら屈折率を増加させる光を照
射することが好ましい。上述した第１および第２の工程
を逆にして、まず、空間的に周期的な明暗を持った強度
分布パターンの光を光導波路に照射して回折格子を形成
した後、回折格子の光透過特性および光反射特性の少な
くとも一方を観測しながら、回折格子が形成された領域
の一部または全体にわたって光導波路の光導波部に屈折
率変化を生じさせるようにしてもよい。あるいは、第１
の工程と第２の工程とを、光ファイバ１の光学特性を監
視しながら交互に繰り返すようにしてもよい。また、第
１，第２の工程を続けて行なうと光ファイバ１の位置決
めを行ないやすいが、第２の工程を独立させて第１の工
程とは別時点で行なうようにしてもよい。

【００８８】

【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、光導波路の光導波部に屈折率
変化を生じさせる波長の光を、光導波路の一部に照射し
て光導波部に屈折率変化を形成した後、この光を、光導
波路に空間的に周期的な明暗を持った強度分布パターン
として照射して、光導波路上に回折格子を形成すること
から、光が照射された一部分の所定間隔に応じて回折格
子の反射特性を変えることができるという効果がある。

【００８９】請求項２に記載の発明によれば、光導波路
の光導波部に屈折率変化を生じさせる波長の光を、前記
光導波路に、光導波路の一部の所定間隔にわたって屈折
率変化を飽和させる強度を持たせて照射して、光導波部
に屈折率変化を形成した後、この光を、光導波路に、空
間的な周期が長手方向に一定で所定間隔よりも短い明暗
を持った強度分布パターンとして照射して、光導波路上
に回折格子を形成することから、容易にファブリペロー
フィルタを作成することができるという効果がある。

【００９０】請求項３に記載の発明によれば、光導波路
の光導波部に屈折率変化を生じさせる波長の光を、光導
波路に、長手方向に緩やかな光強度分布を持たせるとと
もに、緩やかな光強度分布の一部の所定間隔にわたって
屈折率変化を飽和させる強度を持たせて照射して、光導
波部に屈折率変化を形成した後、この光を、光導波路
に、空間的な周期が長手方向に一定で所定間隔よりも短
い明暗を持った強度分布パターンとして照射して、光導
波路上に回折格子を形成することから、容易に帯域通過
型または帯域阻止型のフィルタを作成することができる
という効果がある。

【００９１】請求項４に記載の発明によれば、光導波路
の光導波部に屈折率変化を生じさせる波長の光を、前記
光導波路に、光導波路の一部の所定間隔にわたって屈折
率変化を飽和させる強度を持たせて照射して、光導波部
に屈折率変化を形成した後、この光を、光導波路に、空
間的な周期が長手方向に変化し所定間隔よりも短い明暗
を持った強度分布パターンとして照射して、光導波路上
に回折格子を形成することから、容易に帯域通過型また
は帯域阻止型のフィルタを作成することができるという
効果がある。

【００９２】請求項５に記載の発明によれば、光導波路
の光導波部に屈折率変化を生じさせる波長の光を、光導
波路に、長手方向に光強度分布を持たせて照射して、光
導波部に屈折率変化を形成した後、この光を、前記光導
波路に、空間的に周期的な明暗を持った強度分布パター
ンとして照射して、前記光導波路上に回折格子を形成す
るとともに、平均的屈折率を長手方向に一定にすること
から、所望の変調特性を有しながら平均的屈折率を一定
にした光導波路型回折格子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】本発明の光導波路型回折格子の作成方法による
光導波路型回折格子の作成装置の説明図である。

【図２】チャープトグレーティングにおける屈折率分布
と反射特性の説明図である。

【図３】光導波路型ファブリペローフィルタにおける屈
折率分布と反射特性の説明図である。

【図４】第１の光導波路型帯域フィルタにおける屈折率
分布と反射特性の説明図である。

【図５】光導波路型帯域フィルタの特性を模式的に示す
特性図である。

【図６】第２の光導波路型帯域フィルタにおける屈折率
分布と反射特性の説明図である。

【図７】本発明の光導波路型回折格子の作成方法におけ
る第１の工程の第２の具体例の説明図である。

【図８】本発明の光導波路型回折格子の作成方法におけ
る第１の工程の第３の具体例の説明図である。

【図９】本発明の光導波路型回折格子の作成方法におけ
る第２の工程の第２の具体例の説明図である。

【図１０】本発明の光導波路型回折格子の作成方法にお
ける第２の工程の第３の具体例の説明図である。

【図１１】従来の回折格子における屈折率分布と反射特
性の説明図である。

【図１２】サイドローブのない回折格子における屈折率
分布と反射特性の説明図である。

【図１３】平均的屈折率を光ファイバの長手方向に一定
にする光導波路型回折格子の作成方法の説明図である。

【図１４】第２の工程で用いられ、図１３（Ｄ）に示し
た屈折率変化を有する光導波路型回折格子の作成装置の
第１の例の概略構成図である。

【図１５】第２の工程で用いられ、図１３（Ｄ）に示し
た光強度分布を有する装置の第２の例の概略構成図であ
る。

【図１６】第２の工程で用いられ、図１５に示した第２
の例の変形例の概略構成図である。

【図１７】第２の工程で用いられ、図１３（Ｄ）に示し
た屈折率変化を有する光導波路型回折格子の作成装置の
第３の例の概略構成図である。

【図１８】強度パターンの具体例の説明図である。

【図１９】第２の工程で用いられ、図１３（Ｄ）に示し
た屈折率変化を有する光導波路型回折格子の作成装置の
第４の例の概略構成図である。

【図２０】チャープトグレーティングを説明する説明図
である。

【図２１】従来のチャープトグレーティングを作成する
装置の説明図である。

【符号の説明】

１…光ファイバ、１ａ…回折格子形成部、２…照射光
束、３…露光マスク、４…光学系、５…位相マスク、１
１…反射鏡、２１…移動照射光束、３１…ビームスプリ
ッタ、３２，３３…ミラー、４１…プリズム、５１…露
光マスク、７１…遮光マスク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榎本 正 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光導波路の光導波部に屈折率変化を生じ
   させる波長の光を、前記光導波路の一部に照射して前記
   光導波部に屈折率変化を形成した後、前記光を、前記光
   導波路に空間的に周期的な明暗を持った強度分布パター
   ンとして照射して、前記光導波路上に回折格子を形成す
   ることを特徴とする光導波路型回折格子の作成方法。
2. 【請求項２】 光導波路の光導波部に屈折率変化を生じ
   させる波長の光を、前記光導波路に、前記光導波路の一
   部の所定間隔にわたって屈折率変化を飽和させる強度を
   持たせて照射して、前記光導波部に屈折率変化を形成し
   た後、前記光を、前記光導波路に、空間的な周期が長手
   方向に一定で前記所定間隔よりも短い明暗を持った強度
   分布パターンとして照射して、前記光導波路上に回折格
   子を形成することを特徴とする光導波路型回折格子の作
   成方法。
3. 【請求項３】 光導波路の光導波部に屈折率変化を生じ
   させる波長の光を、前記光導波路に、長手方向に緩やか
   な光強度分布を持たせるとともに、該緩やかな光強度分
   布の一部の所定間隔にわたって屈折率変化を飽和させる
   強度を持たせて照射して、前記光導波部に屈折率変化を
   形成した後、前記光を、前記光導波路に、空間的な周期
   が長手方向に一定で前記所定間隔よりも短い明暗を持っ
   た強度分布パターンとして照射して、前記光導波路上に
   回折格子を形成することを特徴とする光導波路型回折格
   子の作成方法。
4. 【請求項４】 光導波路の光導波部に屈折率変化を生じ
   させる波長の光を、前記光導波路に、前記光導波路の一
   部の所定間隔にわたって屈折率変化を飽和させる強度を
   持たせて照射して、前記光導波部に屈折率変化を形成し
   た後、前記光を、前記光導波路に、空間的な周期が長手
   方向に変化し前記所定間隔よりも短い明暗を持った強度
   分布パターンとして照射して、前記光導波路上に回折格
   子を形成することを特徴とする光導波路型回折格子の作
   成方法。
5. 【請求項５】 光導波路の光導波部に屈折率変化を生じ
   させる波長の光を、前記光導波路に、長手方向に光強度
   分布を持たせて照射して、前記光導波部に屈折率変化を
   形成した後、前記光を、前記光導波路に、空間的に周期
   的な明暗を持った強度分布パターンとして照射して、前
   記光導波路上に回折格子を形成するとともに、平均的屈
   折率を長手方向に一定にすることを特徴とする光導波路
   型回折格子の作成方法。