JPH1062636A - ブラッグ回折格子の形成方法 - Google Patents
ブラッグ回折格子の形成方法Info
- Publication number
- JPH1062636A JPH1062636A JP8213893A JP21389396A JPH1062636A JP H1062636 A JPH1062636 A JP H1062636A JP 8213893 A JP8213893 A JP 8213893A JP 21389396 A JP21389396 A JP 21389396A JP H1062636 A JPH1062636 A JP H1062636A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase mask
- diffraction grating
- bragg diffraction
- optical waveguide
- parallel beam
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 36
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 63
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 claims description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 3
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ブラッグ回折格子のブラッグ反射波長を容易に
変化させ、かつコストを抑えたブラッグ回折格子の形成
方法を提供する。 【解決手段】感光性の光導波路に隣接して相マスクを配
置し、平行ビームを前記相マスクを介して前記光導波路
へ照射し、前記光導波路にブラッグ回折格子を形成する
方法において、前記平行ビームを前記相マスク上に走査
させ、かつ、平行ビームの照射時間および／または照射
強度を走査位置によって変化させてブラッグ回折格子の
ブラッグ反射波長を制御する。
変化させ、かつコストを抑えたブラッグ回折格子の形成
方法を提供する。 【解決手段】感光性の光導波路に隣接して相マスクを配
置し、平行ビームを前記相マスクを介して前記光導波路
へ照射し、前記光導波路にブラッグ回折格子を形成する
方法において、前記平行ビームを前記相マスク上に走査
させ、かつ、平行ビームの照射時間および／または照射
強度を走査位置によって変化させてブラッグ回折格子の
ブラッグ反射波長を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路にブラッ
グ回折格子（グレーティング）を形成する方法に関す
る。
グ回折格子（グレーティング）を形成する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】光導波路の中には、感光性を備えている
ため、光によって永久的な屈折率変化が生じるものがあ
り、特に、ゲルマニウムをコアにドープした光導波路で
は、紫外線によって、光導波路中に周期的な屈折率変化
を生じさせてブラッグ回折格子を形成することができ
る。
ため、光によって永久的な屈折率変化が生じるものがあ
り、特に、ゲルマニウムをコアにドープした光導波路で
は、紫外線によって、光導波路中に周期的な屈折率変化
を生じさせてブラッグ回折格子を形成することができ
る。
【０００３】光媒体中にブラッグ回折格子を形成する方
法は、大別すると、内部書き込み型と外部書き込み型に
別けられる。内部書き込み型は、光導波路中を前方に伝
搬する光線と後方に伝搬する光線との干渉によって形成
される定在波を利用して、光導波路に屈折率変化を生じ
させ、光線の波長の半分の周期のブラッグ回折格子を形
成する方法である。外部書き込み型は、シリカガラス上
に形成された多数の溝からなる相マスクを介して紫外線
を光導波路に照射し屈折率変化を起こさせることによっ
てブラッグ回折格子を光導波路中に形成する方法であ
る。その際用いられる相マスクは、溝の間隔が等間隔の
もの、または段階的に変化しているものがあり、段階的
に変化している相マスクはチャープマスクと呼ばれる。
溝の間隔が等間隔の相マスクを用いたとき、紫外線によ
って光導波路中に形成されるブラッグ回折格子の間隔も
等間隔になるが、チャープマスクでは、相マスクの溝の
間隔と同様に、ブラッグ回折格子の間隔も段階的に変化
する。これらの他に外部書き込み型としては、ホログラ
フィー干渉を利用するホログラフィック法がある。ホロ
グラフィック法は、照射するビームをビームスプリッタ
によって二等分し、それぞれのビームをミラーを用いて
干渉させることによって生じる干渉場に光導波路を置く
ことにより、光導波路中にブラッグ回折格子を形成する
方法である。この方法では二等分したビームを干渉させ
るときに、直接平行光線を干渉させる方法と、二等分し
たビームを円柱レンズを通して角度広がりを持たせた後
に干渉させる方法とがある。直接平行光線を干渉させる
方法では、光導波路中に形成されるブラッグ回折格子の
間隔は等間隔となる。また、円柱レンズを通して角度広
がりを持たせて干渉させる方法では、干渉場の位置によ
ってビームの干渉する角度が異なるため、光導波路中に
は間隔が段階的に変化しているブラッグ回折格子が形成
される。このようなホログラフィック法では二つのビー
ムがなす角度によって形成される干渉場の強度変化の周
期が異なり、形成されるブラッグ回折格子のブラッグ反
射波長が変化する。
法は、大別すると、内部書き込み型と外部書き込み型に
別けられる。内部書き込み型は、光導波路中を前方に伝
搬する光線と後方に伝搬する光線との干渉によって形成
される定在波を利用して、光導波路に屈折率変化を生じ
させ、光線の波長の半分の周期のブラッグ回折格子を形
成する方法である。外部書き込み型は、シリカガラス上
に形成された多数の溝からなる相マスクを介して紫外線
を光導波路に照射し屈折率変化を起こさせることによっ
てブラッグ回折格子を光導波路中に形成する方法であ
る。その際用いられる相マスクは、溝の間隔が等間隔の
もの、または段階的に変化しているものがあり、段階的
に変化している相マスクはチャープマスクと呼ばれる。
溝の間隔が等間隔の相マスクを用いたとき、紫外線によ
って光導波路中に形成されるブラッグ回折格子の間隔も
等間隔になるが、チャープマスクでは、相マスクの溝の
間隔と同様に、ブラッグ回折格子の間隔も段階的に変化
する。これらの他に外部書き込み型としては、ホログラ
フィー干渉を利用するホログラフィック法がある。ホロ
グラフィック法は、照射するビームをビームスプリッタ
によって二等分し、それぞれのビームをミラーを用いて
干渉させることによって生じる干渉場に光導波路を置く
ことにより、光導波路中にブラッグ回折格子を形成する
方法である。この方法では二等分したビームを干渉させ
るときに、直接平行光線を干渉させる方法と、二等分し
たビームを円柱レンズを通して角度広がりを持たせた後
に干渉させる方法とがある。直接平行光線を干渉させる
方法では、光導波路中に形成されるブラッグ回折格子の
間隔は等間隔となる。また、円柱レンズを通して角度広
がりを持たせて干渉させる方法では、干渉場の位置によ
ってビームの干渉する角度が異なるため、光導波路中に
は間隔が段階的に変化しているブラッグ回折格子が形成
される。このようなホログラフィック法では二つのビー
ムがなす角度によって形成される干渉場の強度変化の周
期が異なり、形成されるブラッグ回折格子のブラッグ反
射波長が変化する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、内部書
き込み型では、光導波路に入射した光線（書き込み光）
とほぼ同じ波長の光を反射するブラッグ回折格子しか形
成することができない。また、相マスクを用いる外部書
き込み型の方法では、相マスクの溝の間隔によってブラ
ッグ回折格子の間隔が決定するので、異なるブラッグ反
射波長のブラッグ回折格子を作成する場合には、各々別
の相マスクが必要となる。また、ホログラフィック法で
は、二つのビームのなす角度が極わずか変わっただけで
もブラッグ回折格子の間隔が大きく変化するため、目標
とするブラッグ反射波長を有するブラッグ回折格子を作
製するためには微妙な調整を必要とする。また、このホ
ログラフィック法は、空間的ならびに時間的に十分な干
渉性を有する紫外線ビームを必要とするが，そのような
ビームを発生させる装置は高価なものであり書き込み効
率も低く、コストが高くなるという欠点を有する。
き込み型では、光導波路に入射した光線（書き込み光）
とほぼ同じ波長の光を反射するブラッグ回折格子しか形
成することができない。また、相マスクを用いる外部書
き込み型の方法では、相マスクの溝の間隔によってブラ
ッグ回折格子の間隔が決定するので、異なるブラッグ反
射波長のブラッグ回折格子を作成する場合には、各々別
の相マスクが必要となる。また、ホログラフィック法で
は、二つのビームのなす角度が極わずか変わっただけで
もブラッグ回折格子の間隔が大きく変化するため、目標
とするブラッグ反射波長を有するブラッグ回折格子を作
製するためには微妙な調整を必要とする。また、このホ
ログラフィック法は、空間的ならびに時間的に十分な干
渉性を有する紫外線ビームを必要とするが，そのような
ビームを発生させる装置は高価なものであり書き込み効
率も低く、コストが高くなるという欠点を有する。
【０００５】以上の点に鑑み、本発明は、ブラッグ回折
格子のブラッグ反射波長を容易に変化させ、かつコスト
を抑えたブラッグ回折格子の形成方法を提供することを
目的とする。
格子のブラッグ反射波長を容易に変化させ、かつコスト
を抑えたブラッグ回折格子の形成方法を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本第一の発明のブラッグ
回折格子の形成方法は、感光性の光導波路に隣接して相
マスクを配置し、平行ビームを前記相マスクを介して前
記光導波路へ照射し、前記光導波路にブラッグ回折格子
を形成する方法において、前記平行ビームを前記相マス
ク上に走査させ、かつ、平行ビームの照射時間および／
または照射強度を走査位置によって変化させてブラッグ
回折格子のブラッグ反射波長を制御することを要旨とす
る。
回折格子の形成方法は、感光性の光導波路に隣接して相
マスクを配置し、平行ビームを前記相マスクを介して前
記光導波路へ照射し、前記光導波路にブラッグ回折格子
を形成する方法において、前記平行ビームを前記相マス
ク上に走査させ、かつ、平行ビームの照射時間および／
または照射強度を走査位置によって変化させてブラッグ
回折格子のブラッグ反射波長を制御することを要旨とす
る。
【０００７】この発明において、相マスク前方に可動ミ
ラーを設置し、平行ビームを相マスク上に走査させた
り、相マスク前方に円柱レンズを配置し、その円柱レン
ズの角度を制御して、平行ビームを相マスク上に走査さ
せる方法なども好ましい方法として挙げられる。
ラーを設置し、平行ビームを相マスク上に走査させた
り、相マスク前方に円柱レンズを配置し、その円柱レン
ズの角度を制御して、平行ビームを相マスク上に走査さ
せる方法なども好ましい方法として挙げられる。
【０００８】本第２の発明のブラッグ回折格子の形成方
法は、感光性の光導波路に隣接して相マスクを配置し、
平行ビームを前記相マスクを介して前記光導波路へ照射
し、前記光導波路にブラッグ回折格子を形成する方法に
おいて、 前記平行ビームの反射率および反射角度を調
整する手段を、前記相マスク前方に配置することを要旨
とする。
法は、感光性の光導波路に隣接して相マスクを配置し、
平行ビームを前記相マスクを介して前記光導波路へ照射
し、前記光導波路にブラッグ回折格子を形成する方法に
おいて、 前記平行ビームの反射率および反射角度を調
整する手段を、前記相マスク前方に配置することを要旨
とする。
【０００９】この発明において、平行ビームの反射率お
よび反射角度を調整する手段として、複数のビームスプ
リッタや、ブラッグ回折格子を備えた光導波路を配置す
る方法なども好ましい方法として挙げられる。
よび反射角度を調整する手段として、複数のビームスプ
リッタや、ブラッグ回折格子を備えた光導波路を配置す
る方法なども好ましい方法として挙げられる。
【００１０】また、これらのブラッグ回折格子が設けら
れる感光性の光導波路として、光ファイバを用いること
も好ましい。
れる感光性の光導波路として、光ファイバを用いること
も好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明でブラッグ回折格子が形成
される感光性の光導波路とは、広い空間に光を伝搬する
ことなく、狭い断面内に光を閉じこめて伝搬する光媒体
を指し、たとえば、長尺で断面円形状の光ファイバや平
面状の誘電体薄膜にそって光を伝搬する薄膜光導波路な
どを包含し、かつ、紫外線等の光線により屈折率変化を
起こしうる光媒体である。光ファイバの場合、コア及び
クラッドからなり、コアまで光を透過しないような樹脂
等による被覆層は設けられていないものを用いる。ま
た、コアにゲルマニウムがドープされている光導波路は
感光性が優れているので特に好ましい。
される感光性の光導波路とは、広い空間に光を伝搬する
ことなく、狭い断面内に光を閉じこめて伝搬する光媒体
を指し、たとえば、長尺で断面円形状の光ファイバや平
面状の誘電体薄膜にそって光を伝搬する薄膜光導波路な
どを包含し、かつ、紫外線等の光線により屈折率変化を
起こしうる光媒体である。光ファイバの場合、コア及び
クラッドからなり、コアまで光を透過しないような樹脂
等による被覆層は設けられていないものを用いる。ま
た、コアにゲルマニウムがドープされている光導波路は
感光性が優れているので特に好ましい。
【００１２】本発明において、前記光導波路に隣接する
相マスクとは、具体的には、シリカガラスなどに、多数
の溝を刻んだものである。この溝の間隔は、等間隔また
は、段階的に変化させたものが用いられる。相マスクに
設けられた溝によって、平行ビームは回折されて干渉
し、強め合ったり弱め合ったりする。その強め合う部分
にある光導波路は、感光作用を受け屈折率が大きく増加
し、弱め合う部分の光導波路は、屈折率がほとんど変化
しない。従って本発明において形成されるブラッグ回折
格子のブラッグ反射波長は、少なからず相マスクの溝の
間隔の影響を受ける。シリカガラスを用いた相マスク
は、透過型の回折格子であるので、入射光と回折光が相
マスクに対して異なる方向となる。また、光導波路を、
相マスクを挟んで入射光と反対側に配置するので、入射
光によって直接光導波路が感光することがない。本発明
の相マスクの溝は、コア中を光が伝搬する方向に対して
垂直もしくはほぼ垂直に、またはある角度に方向付けら
れて設けられている。
相マスクとは、具体的には、シリカガラスなどに、多数
の溝を刻んだものである。この溝の間隔は、等間隔また
は、段階的に変化させたものが用いられる。相マスクに
設けられた溝によって、平行ビームは回折されて干渉
し、強め合ったり弱め合ったりする。その強め合う部分
にある光導波路は、感光作用を受け屈折率が大きく増加
し、弱め合う部分の光導波路は、屈折率がほとんど変化
しない。従って本発明において形成されるブラッグ回折
格子のブラッグ反射波長は、少なからず相マスクの溝の
間隔の影響を受ける。シリカガラスを用いた相マスク
は、透過型の回折格子であるので、入射光と回折光が相
マスクに対して異なる方向となる。また、光導波路を、
相マスクを挟んで入射光と反対側に配置するので、入射
光によって直接光導波路が感光することがない。本発明
の相マスクの溝は、コア中を光が伝搬する方向に対して
垂直もしくはほぼ垂直に、またはある角度に方向付けら
れて設けられている。
【００１３】本発明で、相マスクに照射される平行ビー
ムとは、紫外線、アルゴン・レーザビーム、Kr-Fエキシ
マ・レーザビームなどの公知の光線を指す。アルゴンレ
ーザビームは、紫外線により感光される光導波路に有効
で、照射光の強度が大きく、比較的短時間でブラッグ回
折格子を形成することができる。Kr-Fエキシマ・レーザ
ビームも同様に紫外線に感光される光導波路に有効であ
るが、アルゴン・レーザビームより照射面積が大きいの
で、同時に多くの光導波路にブラッグ回折格子を書き込
むことができる。
ムとは、紫外線、アルゴン・レーザビーム、Kr-Fエキシ
マ・レーザビームなどの公知の光線を指す。アルゴンレ
ーザビームは、紫外線により感光される光導波路に有効
で、照射光の強度が大きく、比較的短時間でブラッグ回
折格子を形成することができる。Kr-Fエキシマ・レーザ
ビームも同様に紫外線に感光される光導波路に有効であ
るが、アルゴン・レーザビームより照射面積が大きいの
で、同時に多くの光導波路にブラッグ回折格子を書き込
むことができる。
【００１４】本発明では、ブラッグ回折格子のブラッグ
反射波長を相マスクの溝間隔のみにより調整するのでは
なく、平行ビームを前記相マスク上に走査させながら、
その照射時間および／または照射強度を走査位置によっ
て変化させることにより、ブラッグ回折格子のブラッグ
反射波長を制御する。平行ビームの具体的な走査手段と
しては、相マスクの前方に、光導波路の軸方向に沿って
スライドする可動ミラーを設置し、ミラーをスライドさ
せながら平行ビームを走査する手段や、相マスクの前方
に円柱レンズを設置し、その円柱レンズと光導波路との
なす角度および距離を制御して、平行ビームを相マスク
上の一点に焦点が一致する様に集光させ、そのレンズを
介して平行ビームを走査させる手段などが挙げられる。
ここで用いる円柱レンズは紫外線を集光可能なものであ
るのが好ましい。円柱レンズによって光導波路上の一点
に焦点が一致するように照射光を集光するために円柱レ
ンズは照射ビームに対して９０度以外の角度を持たせて
設置される。この様に設置することにより光導波路上で
照射ビームが集光される位置が一番強度が強くなりその
両側では段階的に照射強度が弱くなる。
反射波長を相マスクの溝間隔のみにより調整するのでは
なく、平行ビームを前記相マスク上に走査させながら、
その照射時間および／または照射強度を走査位置によっ
て変化させることにより、ブラッグ回折格子のブラッグ
反射波長を制御する。平行ビームの具体的な走査手段と
しては、相マスクの前方に、光導波路の軸方向に沿って
スライドする可動ミラーを設置し、ミラーをスライドさ
せながら平行ビームを走査する手段や、相マスクの前方
に円柱レンズを設置し、その円柱レンズと光導波路との
なす角度および距離を制御して、平行ビームを相マスク
上の一点に焦点が一致する様に集光させ、そのレンズを
介して平行ビームを走査させる手段などが挙げられる。
ここで用いる円柱レンズは紫外線を集光可能なものであ
るのが好ましい。円柱レンズによって光導波路上の一点
に焦点が一致するように照射光を集光するために円柱レ
ンズは照射ビームに対して９０度以外の角度を持たせて
設置される。この様に設置することにより光導波路上で
照射ビームが集光される位置が一番強度が強くなりその
両側では段階的に照射強度が弱くなる。
【００１５】これまで述べてきたように平行ビームを相
マスクに走査しなくても、平行ビームの反射率および反
射角度を調整する手段を用い、平行ビームの一部を反射
させて相マスク上に照射し、透過した残光を先ほどとは
異なる位置でまた一部を反射させて相マスク上に照射す
ることを繰り返して、平行ビームを相マスクの全面に照
射することができる。以下に具体的なこの光学系の具体
的手段を例示する。
マスクに走査しなくても、平行ビームの反射率および反
射角度を調整する手段を用い、平行ビームの一部を反射
させて相マスク上に照射し、透過した残光を先ほどとは
異なる位置でまた一部を反射させて相マスク上に照射す
ることを繰り返して、平行ビームを相マスクの全面に照
射することができる。以下に具体的なこの光学系の具体
的手段を例示する。
【００１６】一つは、ビームスプリッタを用いる手段で
ある。ビームスプリッタを用いる場合は、複数のビーム
スプリッタを平行ビームに対して一定の角度をもって並
列し、最初のビームスプリッタによりビームの一部を反
射して相マスクに照射し、残りのビームはビームスプリ
ッタを透過して次のビームスプリッタに送られ、再びそ
の一部を反射して相マスク上に照射するという方法を順
次繰り返すことによって平行ビームを相マスク全面に照
射する。この場合、ブラッグ回折格子のブラッグ反射波
長は、ビームスプリッタの設置位置や設置角度および反
射率、反射角度によって調整することができる。
ある。ビームスプリッタを用いる場合は、複数のビーム
スプリッタを平行ビームに対して一定の角度をもって並
列し、最初のビームスプリッタによりビームの一部を反
射して相マスクに照射し、残りのビームはビームスプリ
ッタを透過して次のビームスプリッタに送られ、再びそ
の一部を反射して相マスク上に照射するという方法を順
次繰り返すことによって平行ビームを相マスク全面に照
射する。この場合、ブラッグ回折格子のブラッグ反射波
長は、ビームスプリッタの設置位置や設置角度および反
射率、反射角度によって調整することができる。
【００１７】また、もう一つの手段としては、ブラッグ
回折格子を有する光導波路を用いる手段がある。たとえ
ば光の伝搬方向に対して４５度の角度をもって形成され
たブラッグ回折格子を備えた光導波路（光ファイバを含
む）を、相マスクの前方に配置する。そして、光導波路
にビームを入射すると、光導波路中のブラッグ回折格子
により、ビームがブラッグ回折格子に固有の割合で反射
および透過され、相マスク全面に照射される。従って、
異なるブラッグ回折格子を有する光導波路を用いれば、
異なる間隔のブラッグ回折格子を容易に形成することが
できる。ここで使用される光導波路のブラッグ回折格子
は、従来公知の方法例えば相マスクを利用する方法また
はホログラフィック法で形成されたものであり、光導波
路としては特に薄膜光導波路を用いることが好ましい。
その理由は、光ファイバに比べ、ひずみによる影響が少
ないブラッグ回折格子を形成することができるためであ
る。
回折格子を有する光導波路を用いる手段がある。たとえ
ば光の伝搬方向に対して４５度の角度をもって形成され
たブラッグ回折格子を備えた光導波路（光ファイバを含
む）を、相マスクの前方に配置する。そして、光導波路
にビームを入射すると、光導波路中のブラッグ回折格子
により、ビームがブラッグ回折格子に固有の割合で反射
および透過され、相マスク全面に照射される。従って、
異なるブラッグ回折格子を有する光導波路を用いれば、
異なる間隔のブラッグ回折格子を容易に形成することが
できる。ここで使用される光導波路のブラッグ回折格子
は、従来公知の方法例えば相マスクを利用する方法また
はホログラフィック法で形成されたものであり、光導波
路としては特に薄膜光導波路を用いることが好ましい。
その理由は、光ファイバに比べ、ひずみによる影響が少
ないブラッグ回折格子を形成することができるためであ
る。
【００１８】一般にブラッグ回折格子の反射波長（ブラ
ッグ反射波長）λBraggは、光導波路のコアの屈折率
ｎ、ビームによるコア中の屈折率の変化量Δｎ、光導波
路中に形成されるブラッグ回折格子の間隔Λを用いて表
すと、 λBragg＝２ＮΛ Ｎ＝ｎ＋ Δｎ/２ の関係を有する。この関係から、ブラッグ反射波長はコ
ア中の屈折率の変化量とブラッグ回折格子の間隔に比例
していることが分かる。屈折率の変化量は、照射ビーム
の照射時間ならびに照射強度に依存しており、本発明の
ように照射時間または強度を変化させることによって、
同一の相マスクを用いた場合であっても、ブラッグ反射
波長を変化させうる。
ッグ反射波長）λBraggは、光導波路のコアの屈折率
ｎ、ビームによるコア中の屈折率の変化量Δｎ、光導波
路中に形成されるブラッグ回折格子の間隔Λを用いて表
すと、 λBragg＝２ＮΛ Ｎ＝ｎ＋ Δｎ/２ の関係を有する。この関係から、ブラッグ反射波長はコ
ア中の屈折率の変化量とブラッグ回折格子の間隔に比例
していることが分かる。屈折率の変化量は、照射ビーム
の照射時間ならびに照射強度に依存しており、本発明の
ように照射時間または強度を変化させることによって、
同一の相マスクを用いた場合であっても、ブラッグ反射
波長を変化させうる。
【００１９】
【実施例】以下に本発明の好ましい一実施例を説明す
る。
る。
【００２０】［実施例１］図１に従って説明する。１は
これからブラッグ回折格子を形成しようとする光ファイ
バであり、２は光ファイバ１のコアを示す。光ファイバ
１には、相マスク３が近接して配置され、相マスク３に
はグレーティングを形成する複数の溝４が設けられてい
る。光源（図示せず）から照射された平行ビーム５は、
光ファイバ１の光伝送方向に添って溝４の端部から端部
へと移動し、その照射位置により照射時間および／また
は照射強度が制御されて、照射時間が長い部分および／
または照射強度が大きい部分ではコア２の屈折率が大き
く増加し、照射時間が短い部分および／または照射強度
が小さい部分では、屈折率がほとんど変化しないので、
一つの相マスク３にて種々のブラッグ反射波長を有する
ブラッグ回折格子が形成される。
これからブラッグ回折格子を形成しようとする光ファイ
バであり、２は光ファイバ１のコアを示す。光ファイバ
１には、相マスク３が近接して配置され、相マスク３に
はグレーティングを形成する複数の溝４が設けられてい
る。光源（図示せず）から照射された平行ビーム５は、
光ファイバ１の光伝送方向に添って溝４の端部から端部
へと移動し、その照射位置により照射時間および／また
は照射強度が制御されて、照射時間が長い部分および／
または照射強度が大きい部分ではコア２の屈折率が大き
く増加し、照射時間が短い部分および／または照射強度
が小さい部分では、屈折率がほとんど変化しないので、
一つの相マスク３にて種々のブラッグ反射波長を有する
ブラッグ回折格子が形成される。
【００２１】［実施例２］図２に従って説明する。図１
と同様の箇所には同一の符号を付す。６は可動ミラーで
ある。可動ミラー６は、平行ビーム５に対してほぼ４５
度の角度で配置されている。そして、溝４の端部から端
部までを光伝送方向に添って走査するべく６´から６″
を移動する。その際、平行ビームの照射位置により、照
射強度や照射時間が変化される。照射時間は、可動ミラ
ー６の移動速度により調整する事ができ、照射強度は平
行ビームの光源の強度を増減することにより行う。
と同様の箇所には同一の符号を付す。６は可動ミラーで
ある。可動ミラー６は、平行ビーム５に対してほぼ４５
度の角度で配置されている。そして、溝４の端部から端
部までを光伝送方向に添って走査するべく６´から６″
を移動する。その際、平行ビームの照射位置により、照
射強度や照射時間が変化される。照射時間は、可動ミラ
ー６の移動速度により調整する事ができ、照射強度は平
行ビームの光源の強度を増減することにより行う。
【００２２】［実施例３］図３に従って説明する。図１
と同様の箇所には同一の符号を付す。７は円柱レンズで
ある。平行ビーム５は、相マスク３の前方から照射され
る。円柱レンズ７は、相マスク３の前方に設置され、平
行ビーム５は、円柱レンズ７を透過するときに集光され
て、相マスク上の１点に焦点が一致するように照射され
る。よって、円柱レンズ７を回転させて平行ビーム５と
円柱レンズ７とのなす角度を変化させることにより、平
行ビームの走査位置によって照射強度を調整することが
でき、ブラッグ反射波長の異なるブラッグ回折格子を形
成することができる。
と同様の箇所には同一の符号を付す。７は円柱レンズで
ある。平行ビーム５は、相マスク３の前方から照射され
る。円柱レンズ７は、相マスク３の前方に設置され、平
行ビーム５は、円柱レンズ７を透過するときに集光され
て、相マスク上の１点に焦点が一致するように照射され
る。よって、円柱レンズ７を回転させて平行ビーム５と
円柱レンズ７とのなす角度を変化させることにより、平
行ビームの走査位置によって照射強度を調整することが
でき、ブラッグ反射波長の異なるブラッグ回折格子を形
成することができる。
【００２３】［実施例４］図４に従って説明する。図１
と同様の箇所には同一の符号を付す。８はビームスプリ
ッタを示す。相マスク３の前方に、複数のビームスプリ
ッタ８が、平行ビーム５の進行方向と一直線上に並列さ
れ、平行ビーム５が反射されたとき、グレーティングの
溝４に照射される様な角度（図では４５度）に設置され
ている。ビームスプリッタ８とは、入射光の一部を反射
し、残りを透過するものであり、その反射率および反射
角度は任意のものが使用される。従って、相マスク３の
位置による照射強度は、ビームスプリッタにより調整す
ることができる。
と同様の箇所には同一の符号を付す。８はビームスプリ
ッタを示す。相マスク３の前方に、複数のビームスプリ
ッタ８が、平行ビーム５の進行方向と一直線上に並列さ
れ、平行ビーム５が反射されたとき、グレーティングの
溝４に照射される様な角度（図では４５度）に設置され
ている。ビームスプリッタ８とは、入射光の一部を反射
し、残りを透過するものであり、その反射率および反射
角度は任意のものが使用される。従って、相マスク３の
位置による照射強度は、ビームスプリッタにより調整す
ることができる。
【００２４】［実施例５］図５に従って説明する。図１
と同様の箇所には同一の符号を付す。９は、ブラッグ回
折格子１０が形成された光ファイバである。ブラッグ回
折格子は、光の伝搬方向に対して４５度の反射角度を有
する様に光ファイバのコアに形成され、相マスク３の前
方に配置される。平行ビーム５は光ファイバ９中を伝搬
し、ブラッグ回折格子１０により反射あるいは透過され
て、グレーティングの溝４に照射される。照射強度は、
ブラッグ回折格子１０の形状により調整することができ
る。
と同様の箇所には同一の符号を付す。９は、ブラッグ回
折格子１０が形成された光ファイバである。ブラッグ回
折格子は、光の伝搬方向に対して４５度の反射角度を有
する様に光ファイバのコアに形成され、相マスク３の前
方に配置される。平行ビーム５は光ファイバ９中を伝搬
し、ブラッグ回折格子１０により反射あるいは透過され
て、グレーティングの溝４に照射される。照射強度は、
ブラッグ回折格子１０の形状により調整することができ
る。
【００２５】［実施例６］図６に従って説明する。図１
と同様の箇所には同一の符号を付す。１１は薄膜光導波
路であり、１２はそのコア中に設けられたブラッグ回折
格子である。ブラッグ回折格子１２は、光の伝搬方向に
対して４５度の反射角度を有する様に光導波路のコアに
形成され、相マスク３の上方に配置される。平行ビーム
５は光導波路１１中を伝搬し、ブラッグ回折格子１２に
より反射あるいは透過されて、グレーティングの溝４に
照射される。照射強度は、ブラッグ回折格子１２の形状
により調整することができる。
と同様の箇所には同一の符号を付す。１１は薄膜光導波
路であり、１２はそのコア中に設けられたブラッグ回折
格子である。ブラッグ回折格子１２は、光の伝搬方向に
対して４５度の反射角度を有する様に光導波路のコアに
形成され、相マスク３の上方に配置される。平行ビーム
５は光導波路１１中を伝搬し、ブラッグ回折格子１２に
より反射あるいは透過されて、グレーティングの溝４に
照射される。照射強度は、ブラッグ回折格子１２の形状
により調整することができる。
【００２６】［実施例７］グレーティングの溝の間隔が
等間隔の相マスクを、水素処理を施したゲルマニウムド
ープコアの光ファイバにほぼ接触して平行に配置し、ア
ルゴンレーザーを用いて発生させた波長２４４ｎｍの紫
外線を相マスクを介して当該光ファイバ上に照射した。
その際、相マスクのグレーティングの溝は、光ファイバ
と垂直またはほぼ垂直に配置されている。このような光
ファイバに、まず、紫外線ビームの直径を大きくする機
能を有するビームエキスパンダを用いずに直径約１ｍｍ
の紫外線を照射し、次に、ビームエキスパンダを用いて
紫外線ビームの径を約５ｍｍに広げ、中心部から端部に
向かって強度が低下するような強度分布を持たせて照射
した。その結果、図７の反射スペクトルを有するブラッ
グ回折格子が得られた。紫外線の強度が大きかった中心
部ほど屈折率変化が大きいことがわかる。
等間隔の相マスクを、水素処理を施したゲルマニウムド
ープコアの光ファイバにほぼ接触して平行に配置し、ア
ルゴンレーザーを用いて発生させた波長２４４ｎｍの紫
外線を相マスクを介して当該光ファイバ上に照射した。
その際、相マスクのグレーティングの溝は、光ファイバ
と垂直またはほぼ垂直に配置されている。このような光
ファイバに、まず、紫外線ビームの直径を大きくする機
能を有するビームエキスパンダを用いずに直径約１ｍｍ
の紫外線を照射し、次に、ビームエキスパンダを用いて
紫外線ビームの径を約５ｍｍに広げ、中心部から端部に
向かって強度が低下するような強度分布を持たせて照射
した。その結果、図７の反射スペクトルを有するブラッ
グ回折格子が得られた。紫外線の強度が大きかった中心
部ほど屈折率変化が大きいことがわかる。
【００２７】
【発明の効果】本発明のブラッグ回折格子の形成方法に
よれば、様々な相マスクを用いることなく、また、高価
な装置を使用せずに、ブラッグ回折格子のブラッグ反射
波長を容易に変化させることができる。
よれば、様々な相マスクを用いることなく、また、高価
な装置を使用せずに、ブラッグ回折格子のブラッグ反射
波長を容易に変化させることができる。
【図１】 本発明の一実施例を示す説明図。
【図２】 本発明の他の実施例を示す説明図。
【図３】 本発明の他の実施例を示す説明図。
【図４】 本発明の他の実施例を示す説明図。
【図５】 本発明の他の実施例を示す説明図。
【図６】 本発明の他の実施例を示す説明図。
【図７】 本発明の実施例の反射スペクトルを示す図。
１…光導波路 ２…コア ３…相マスク ４…溝 ５…平行ビーム
Claims (7)
- 【請求項１】感光性の光導波路に隣接して相マスクを配
置し、平行ビームを前記相マスクを介して前記光導波路
へ照射し、前記光導波路にブラッグ回折格子を形成する
方法において、 前記平行ビームを前記相マスク上に走査させ、かつ、平
行ビームの照射時間および／または照射強度を走査位置
によって変化させてブラッグ回折格子のブラッグ反射波
長を制御することを特徴とするブラッグ回折格子の形成
方法。 - 【請求項２】感光性の光導波路に隣接して相マスクを配
置し、平行ビームを前記相マスクを介して前記光導波路
へ照射し、前記光導波路にブラッグ回折格子を形成する
方法において、 前記平行ビームの反射率および反射角度を調整する手段
を、前記相マスク前方に配置することを特徴とするブラ
ッグ回折格子の形成方法。 - 【請求項３】相マスク前方に設置された可動ミラーによ
り、平行ビームを相マスク上に走査させることを特徴と
する請求項１に記載のブラッグ回折格子の形成方法。 - 【請求項４】相マスク前方に配置された円柱レンズの角
度を制御して、平行ビームを相マスク上に照射すること
を特徴とする請求項１に記載のブラッグ回折格子の形成
方法。 - 【請求項５】請求項２の平行ビームの反射率および反射
角度を調整する手段として、複数のビームスプリッタを
用いることを特徴とするブラッグ回折格子の形成方法。 - 【請求項６】請求項２の平行ビームの反射率および反射
角度を調整する手段として、ブラッグ回折格子を備えた
光導波路を用いることを特徴とするブラッグ回折格子の
形成方法。 - 【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載した光導波
路が光ファイバであることを特徴とするブラッグ回折格
子の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8213893A JPH1062636A (ja) | 1996-08-13 | 1996-08-13 | ブラッグ回折格子の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8213893A JPH1062636A (ja) | 1996-08-13 | 1996-08-13 | ブラッグ回折格子の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1062636A true JPH1062636A (ja) | 1998-03-06 |
Family
ID=16646767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8213893A Pending JPH1062636A (ja) | 1996-08-13 | 1996-08-13 | ブラッグ回折格子の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1062636A (ja) |
Cited By (2)
| 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 |
| US6690860B2 (en) | 2000-12-26 | 2004-02-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing grating |
-
1996
- 1996-08-13 JP JP8213893A patent/JPH1062636A/ja active Pending
Cited By (2)
| 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 |
| US6690860B2 (en) | 2000-12-26 | 2004-02-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing grating |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5636304A (en) | Article comprising a spatially varying Bragg grating in an optical fiber | |
| JP2931194B2 (ja) | 光媒体内に分散形ブラッグ反射器を形成する方法 | |
| US5604829A (en) | Optical waveguide with diffraction grating and method of forming the same | |
| US5694248A (en) | Spatially-varying distributed Bragg reflectors in optical media | |
| JP2889379B2 (ja) | 光を反射させる埋め込み型ブラッグ回折格子を有する光導波路構成と埋め込み型ブラッグ回折格子を有する光導波路及びその製法 | |
| US6297894B1 (en) | Optical scheme for holographic imaging of complex diffractive elements in materials | |
| JP4512266B2 (ja) | 光格子の製造装置及び製造方法 | |
| JP2000501852A (ja) | 屈折率格子の形成方法 | |
| FR2697642A1 (fr) | Méthode de fabrication de réseaux de diffraction de Bragg. | |
| JPH09508713A (ja) | 光格子 | |
| JPH10319254A (ja) | 導波路中にブラッグ反射格子を形成する方法及びその方法によって形成されるブラッグ反射格子 | |
| US6915044B2 (en) | Tunable talbot interferometers for fiber bragg grating writing | |
| US6853772B2 (en) | Fiber grating writing interferometer with continuous wavelength tuning and chirp capability | |
| CA2247744A1 (en) | Writing bragg reflection gratings in optical waveguides | |
| JP2003505714A (ja) | グレーティング構造を書き込む方法 | |
| JPH1152299A (ja) | 高出力レーザビーム用空間フィルタ | |
| EP0817981B1 (en) | Method of writing photosensitive grating using lloyd's mirror | |
| CA2237963C (en) | A method of and a device for making bragg gratings in optical fibres or waveguides | |
| US8828624B2 (en) | Method and device for fabricating volume Bragg gratings | |
| US6553163B2 (en) | Method and apparatus for writing a Bragg grating in a waveguide | |
| US7043121B2 (en) | Method and apparatus for writing apodized patterns | |
| JPH1062636A (ja) | ブラッグ回折格子の形成方法 | |
| JPH09311238A (ja) | 光導波路型回折格子の作成方法 | |
| JPH07261038A (ja) | 光導波路および光伝送システム | |
| US6647179B2 (en) | Process and device for making gratings in optical fibres |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050420 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050426 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050624 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050624 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051209 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060206 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060411 |