JPH11119015A

JPH11119015A - 光導波路型回折格子

Info

Publication number: JPH11119015A
Application number: JP27904797A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Enomoto; 正榎本; Akira Urano; 章浦野; Shinji Ishikawa; 真二石川; Masashi Onishi; 正志大西; Masaichi Mobara; 政一茂原
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1997-10-13
Filing date: 1997-10-13
Publication date: 1999-04-30

Abstract

(57)【要約】【課題】長期間に亘る使用に依っても破断や断線が生
じることなく、経時変化が無く、温度変動に対する特性
変動が小さい光導波路型回折格子を提供する。【解決手段】光ファイバのコア領域は、４５mol％の
ＳｉＯ₂、１０mol％のＧｅＯ₂、３０mol％のＢ₂Ｏ₃およ
び１５mol％のＰ₂Ｏ₅からなり、純粋なＳｉＯ₂に対する
比屈折率差Δｎ⁺が＋１．３％である。クラッド領域
は、１．２wt％のＦ元素が添加されたＳｉＯ₂であり、
純粋なＳｉＯ₂に対する比屈折率差Δｎ^-が−０．３５％
である。ブラッグ反射波長λ_Bが１５５８ｎｍであるグ
レーティングがコア領域に形成される。この光ファイバ
グレーティングのブラッグ反射波長の温度依存性は、
０．０２ｎｍ／１００℃である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路の光伝搬
領域の少なくとも一部に回折格子が形成された光導波路
型回折格子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、例えば、光導波
路である光ファイバのコア領域の屈折率が光軸方向に沿
って所定周期で変化するグレーティングが形成されてな
るものであって、光フィルタ等として用いられる。光導
波路型回折格子が光フィルタとして用いられる場合、実
効的屈折率ｎおよびグレーティングピッチΛに対して、

【数１】なる式で定義されるブラッグ反射波長λ_B及びその近傍
の波長の伝搬光は反射され、他の波長の伝搬光は透過す
る。

【０００３】しかし、所定の特性を有する光導波路型回
折格子を設計・製造しても、その光導波路型回折格子が
使用される環境における温度に依っては、所期の特性を
発揮し得ないことがある。これは、温度変動に応じて光
ファイバが伸張または収縮してグレーティングピッチΛ
が変動し、また、温度変動に応じて実効的屈折率ｎが変
動し、これらにより、ブラッグ反射波長λ_Bも変動する
からであると考えられる。そこで、この問題を解決すべ
く、環境温度が変動しても特性変動が小さい光導波路型
回折格子が提案されている。

【０００４】例えば、T.E.Hammon et.al., 1st OECC Te
ch. Dig. 1996, 18C1-2 には、熱膨張率が互いに異なる
複数の部材を組み合わせた筐体に、光導波路型回折格子
である光ファイバグレーティングを、張力を印加した状
態で実装する技術が開示されている。この技術によれ
ば、温度変動に伴う光ファイバグレーティングの特性変
動を、筐体の上記複数の部材の収縮・伸張で打ち消すこ
とができるとしている。

【０００５】また、T.Iwashiwa et.al., Electron Let
t., 33 (1997) pp.417-418 には、ＬＣＰ（Liquid Crys
talline Polymer）を封入した筐体に、光導波路型回折
格子である光ファイバグレーティングを、張力を印加し
た状態で実装する技術が開示されている。この技術によ
れば、上記の同様の作用で、光ファイバグレーティング
の特性変動を低減することができるとしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の何れも、光ファイバグレーティングの特性の温
度依存性を低減するために、光ファイバグレーティング
に張力を印加した状態で筐体に実装することから、以下
のような問題が生じる。すなわち、長期間に亘る使用に
より、光ファイバグレーティングの固定部の緩み等に起
因して、光ファイバグレーティングに印加した張力が緩
和され、これによりブラッグ反射波長λ_Bがシフトし特
性が変動する可能性がある。また、長期間に亘って光フ
ァイバグレーティングに張力を印加することから、静疲
労に因る光ファイバの破断や断線が生じる可能性があ
る。

【０００７】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、長期間に亘る使用に依っても破断や断
線が生じることなく、また、経時変化が無く、温度変動
に対する特性変動が小さい光導波路型回折格子を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光導波路型
回折格子は、石英ガラスを主成分とする光導波路の光伝
搬領域の少なくとも一部に回折格子が形成された光導波
路型回折格子であって、Ｐ₂Ｏ₅，Ｂ₂Ｏ₃，Ｋ₂Ｏ，Ｎａ₂
Ｏ，ＢａＯ，ＣａＯ，Ａｌ₂Ｏ₃およびＦ元素のうち何れ
か１種以上が光伝搬領域の少なくとも一部に添加され、
光導波路の実効的屈折率の温度依存性の絶対値が５．０
×１０^-6／℃以下であることを特徴とする。この光導波
路型回折格子は、Ｐ₂Ｏ₅，Ｂ₂Ｏ₃，Ｋ₂Ｏ，Ｎａ₂Ｏ，Ｂ
ａＯ，ＣａＯ，Ａｌ₂Ｏ₃およびＦ元素のうち何れか一種
以上が光伝搬領域の少なくとも一部に添加されて、光伝
搬領域の屈折率の温度依存性が低減され、光導波路の実
効的屈折率の温度依存性も低減されるので、環境温度が
変動しても、光導波路型回折格子の特性の変動は小さ
い。

【０００９】また、Ｐ₂Ｏ₅およびＢ₂Ｏ₃の双方または何
れか一方が光伝搬領域の少なくとも一部に添加され、コ
ア領域内でのそれぞれの添加量の和の最大値が２０mol
％以上であることを特徴とする。また、Ｋ₂Ｏ，Ｎａ
₂Ｏ，ＢａＯ，ＣａＯ，Ａｌ₂Ｏ₃およびＦ元素のうち何
れか１種以上が光伝搬領域の少なくとも一部に添加さ
れ、Ｋ₂Ｏの添加量をａ mol％とし、Ｎａ₂Ｏの添加量を
ｂ mol％とし、ＢａＯの添加量をｃ mol％とし、ＣａＯ
の添加量をｄ mol％とし、Ａｌ₂Ｏ₃の添加量をｅ mol％
とし、Ｆ元素の添加量をｆ mol％としたときに、コア領
域内での５ａ＋３ｂ＋２ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆの最大値が５０
mol％以上であることを特徴とする。これら何れの場合
にも、光導波路型回折格子の実効的屈折率の温度依存性
は、５．０×１０^-6／℃以下まで好適に低減される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。尚、図面の説明におい
て同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省
略する。また、以下では、光導波路型回折格子として、
光ファイバ（光導波路）のコア領域（光伝搬領域の一
部）にグレーティングが形成された回折格子である光フ
ァイバグレーティングについて説明するが、他の光導波
路型回折格子でも同様である。

【００１１】先ず、実施形態の説明に先だって、本願発
明をするに到った知見について説明する。光ファイバグ
レーティングのブラッグ反射波長λ_Bの温度依存性は、
(1)式を温度変数Ｔについて微分して、

【数２】なる式で表される。ここで、α_fは、光ファイバの線膨
張係数である。

【００１２】通常の石英系の光ファイバでは、(2)式の
第１項であるｄｎ／ｄＴは、約１．４×１０^-5／℃であ
ると見積もられる。一方、線膨張係数α_fは約４×１０
^-7／℃であり、実効的屈折率ｎは約１．４であるから、
(2)式の第２項であるｎ・α_fは、約５．８×１０^-7／℃
である。したがって、上記(2)式は、第１項の方が第２
項より約２４倍大きいので、

【数３】で近似できる。この式より、光ファイバグレーティング
のブラッグ反射波長λ_Bの温度依存性（ｄλ_B／ｄＴ）を
低減するには、光ファイバの実効的屈折率ｎの温度依存
性（ｄｎ／ｄＴ）を小さくすればよいことが判る。そし
て、その為には、光伝搬領域の組成を、屈折率の温度依
存性が小さくなるような材料で構成すればよい。

【００１３】以上の観点から、石英系の光ファイバを構
成し得る各材料について屈折率の温度依存性を調べた。
その結果、ＳｉＯ₂（石英ガラス）の屈折率の温度依存
性は約＋１．４×１０^-5／℃であり、ＧｅＯ₂（酸化ゲ
ルマニウム）の屈折率の温度依存性は約＋２．０×１０
^-5／℃であり、Ｐ₂Ｏ₅（酸化リン）の屈折率の温度依存
性は約−１．７×１０^-5／℃であり、Ｂ₂Ｏ₃（酸化ボロ
ン）の屈折率の温度依存性は約−１．９×１０^-5／℃で
あった。上記の数値より、Ｐ₂Ｏ₅およびＢ₂Ｏ₃の添加量
の和を１８mol％以上３２mol％以下とすれば、屈折率の
温度依存性の絶対値が５％以下となるバルクガラスが得
られることが判る。

【００１４】石英系の光ファイバは、ＳｉＯ₂を主成分
とするものであり、また、グレーティングを形成するた
めにＧｅＯ₂が添加される。これらの材料それぞれの屈
折率の温度依存性は正値である。一方、Ｐ₂Ｏ₅およびＢ
₂Ｏ₃の材料それぞれの屈折率の温度依存性は負値であ
る。したがって、Ｐ₂Ｏ₅およびＢ₂Ｏ₃の双方または何れ
か一方を石英系の光ファイバの光伝搬領域に添加するこ
とにより、実効的屈折率ｎの温度依存性（ｄｎ／ｄＴ）
を低減することができる。必要な添加量は、光伝搬領域
内での加重平均で１８mol％以上３２mol％以下であり、
光ファイバの製造容易性を考慮すると、コア領域内での
最大値を２０mol％以上とすることが好ましい。

【００１５】また、その他にも、Ｋ₂Ｏ（酸化カリウ
ム），Ｎａ₂Ｏ（酸化ナトリウム），ＢａＯ（酸化バリ
ウム），ＣａＯ（酸化カルシウム），Ａｌ₂Ｏ₃（酸化ア
ルミニウム）およびＦ（フッ素）元素それぞれも、石英
系の光ファイバの光伝搬領域に添加されると、その光フ
ァイバの実効的屈折率ｎの温度依存性（ｄｎ／ｄＴ）を
低減する効果を有することが判った。すなわち、石英系
の光ファイバの主成分であるＳｉＯ₂に上記の材料それ
ぞれを単位量（１mol％）だけ添加すると、その光ファ
イバの実効的屈折率ｎの温度依存性（ｄｎ／ｄＴ）は、
Ｋ₂Ｏの場合には９．９×１０^-7／℃・mol％だけ低減さ
れ、Ｎａ₂Ｏの場合には６．１×１０^-7／℃・mol％だけ
低減され、ＢａＯの場合には３．９×１０^-7／℃・mol％
だけ低減され、ＣａＯの場合には２．１×１０^-7／℃・m
ol％だけ低減され、Ａｌ₂Ｏ₃の場合には１．６×１０^-7
／℃・mol％だけ低減され、Ｆ元素の場合には２．０×１
０^-7／℃・mol％だけ低減される。

【００１６】上記の数値より、Ｋ₂Ｏ，Ｎａ₂Ｏ，Ｂａ
Ｏ，ＣａＯ，Ａｌ₂Ｏ₃およびＦ元素のうち何れか１種以
上が光伝搬領域の少なくとも一部に添加され、Ｋ₂Ｏの
添加量をａ mol％とし、Ｎａ₂Ｏの添加量をｂ mol％と
し、ＢａＯの添加量をｃ mol％とし、ＣａＯの添加量を
ｄ mol％とし、Ａｌ₂Ｏ₃の添加量をｅ mol％とし、Ｆ元
素の添加量をｆ mol％としたときに、コア領域内での５
ａ＋３ｂ＋２ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆが４５ mol％以上であれ
ば、屈折率の温度依存性の絶対値が５％以下となるバル
クガラスが得られることが判る。光ファイバの光伝搬領
域において必要な添加量は、光伝搬領域内の加重平均で
４５mol％以下であり、光ファイバの製造容易性を考慮
すると、コア領域内の５ａ＋３ｂ＋２ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆの
最大値を５０mol％以上とすることが好ましい。

【００１７】本発明は、以上の考察および知見に基づい
てなされたものである。すなわち、光ファイバのコア領
域に添加すべき添加物の種類と量とを適切に調整するこ
とにより、光ファイバの実効的屈折率ｎの温度依存性
（ｄｎ／ｄＴ）を５．０×１０^-6／℃以下まで低減し
て、光ファイバグレーティングにおけるブラッグ反射波
長λ_Bの温度依存性（ｄλ_B／ｄＴ）を低減するものであ
る。このようにすることにより、光ファイバグレーティ
ングのブラッグ反射波長λ_Bの温度依存性（ｄλ_B／ｄ
Ｔ）を、従来の場合と比較して約１／３以下とすること
ができ、使用環境温度が変動しても実用上問題が生じな
くなる。

【００１８】その為に、Ｐ₂Ｏ₅，Ｂ₂Ｏ₃，Ｋ₂Ｏ，Ｎａ₂
Ｏ，ＢａＯ，ＣａＯ，Ａｌ₂Ｏ₃およびＦ元素のうち少な
くとも１種以上を光ファイバの光伝搬領域に適量添加し
て、光ファイバの実効的屈折率ｎの温度依存性（ｄｎ／
ｄＴ）の低減を達成する。すなわち、石英系の光ファイ
バの主成分であるＳｉＯ₂およびグレーティング形成の
ためのＧｅＯ₂の材料それぞれの屈折率の温度依存性が
正値であるのに対し、上記のＰ₂Ｏ₅以下の材料それぞれ
の屈折率の温度依存性が負値であることに基づいて、光
ファイバグレーティングの実効的屈折率ｎの温度依存性
（ｄｎ／ｄＴ）を５．０×１０^-6／℃以下まで低減す
る。

【００１９】特に、光ファイバの光伝搬領域の少なくと
も一部にＰ₂Ｏ₅およびＢ₂Ｏ₃の双方または何れか一方を
添加し、コア領域内でのそれらの添加量の和の最大値を
２０mol％以上とするのが好適である。また、Ｋ₂Ｏ，Ｎ
ａ₂Ｏ，ＢａＯ，ＣａＯ，Ａｌ₂Ｏ₃およびＦ元素のうち
何れか１種以上を光伝搬領域の少なくとも一部に添加
し、Ｋ₂Ｏの添加量をａ mol％とし、Ｎａ₂Ｏの添加量を
ｂ mol％とし、ＢａＯの添加量をｃ mol％とし、ＣａＯ
の添加量をｄ mol％とし、Ａｌ₂Ｏ₃の添加量をｅmol％
とし、Ｆ元素の添加量をｆ mol％としたときに、コア領
域内での５ａ＋３ｂ＋２ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆの最大値を５０
mol％以上とするのも好適である。これら何れの場合に
も、光ファイバグレーティングの実効的屈折率ｎの温度
依存性（ｄｎ／ｄＴ）を５．０×１０^-6／℃以下まで低
減することができる。

【００２０】（第１の実施例）次に、第１の実施例につ
いて説明する。図１は、本実施例に係る光ファイバグレ
ーティングが形成される光ファイバの屈折率プロファイ
ル図である。この図は、光ファイバの光軸に垂直な方向
について屈折率のプロファイルを示したものである。光
ファイバの中心部にあるコア領域は、４５mol％のＳｉ
Ｏ₂、１０mol％のＧｅＯ₂、３０mol％のＢ₂Ｏ₃および１
５mol％のＰ₂Ｏ₅からなり、純粋なＳｉＯ₂に対する比屈
折率差Δｎ⁺が＋１．３％である。コア領域の周囲にあ
るクラッド領域は、１．２wt％のＦ元素が添加されたＳ
ｉＯ₂であり、純粋なＳｉＯ₂に対する比屈折率差Δｎ^-
が−０．３５％である。コア領域の径２ａは４μｍであ
り、クラッド領域の径２ｂは１２５μｍである。この光
ファイバは、カットオフ波長が１．３５μｍであり、波
長１．５５μｍ帯においてシングルモード光ファイバで
ある。

【００２１】このような光ファイバは、ＭＣＶＤ法によ
り作製され、１５０気圧下で２週間に亘り水素含浸処理
され、その後、位相格子法によりグレーティングが形成
された。図２は、位相格子法によるグレーティング形成
方法の説明図である。この図に示す光ファイバ１０は、
図１で説明した構成のものであり、ここでは、光軸に垂
直な方向から見た図を示す。位相格子板２０は、一方の
面に所定周期で凹凸が形成された透明平板であって、そ
の凹凸が形成された面が光ファイバ１０に対面して配置
される。

【００２２】所定波長の可干渉光（例えば、ＫｒＦエキ
シマレーザ光源から出射された波長２４８ｎｍのレーザ
光）がこの位相格子板２０に照射されて、光ファイバ１
０のコア領域１１に干渉縞が形成される。ＧｅＯ₂が添
加されたコア領域１１に干渉縞が形成されると、その干
渉縞による光エネルギ強度分布に応じた分布でＧｅ欠陥
が発生し、このＧｅ欠陥により屈折率上昇が起こり、こ
れによりコア領域１１にグレーティングが形成される。
図２で、コア領域１１中のハッチング部分は、屈折率が
他より大きい領域を示す。

【００２３】図３は、以上のようにして製造された光フ
ァイバグレーティングの遮断特性図である。この遮断特
性は、温度２０℃の下で、光ファイバグレーティングに
入射する伝搬光の光量に対する透過した伝搬光の光量
を、各波長毎に求めたものである。この図から判るよう
に、ブラッグ反射波長λ_Bは１５５８ｎｍである。

【００２４】図４は、本実施例に係る光ファイバグレー
ティングのブラッグ反射波長λ_Bの温度依存性（ｄλ_B／
ｄＴ）を示す図である。光ファイバグレーティングを恒
温槽に入れ、温度０℃から温度８０℃までの範囲でブラ
ッグ反射波長λ_Bの温度依存性（ｄλ_B／ｄＴ）を調べ
た。この図で、黒丸は、本実施例に係る光ファイバグレ
ーティングの特性を示したものであり、白丸は、従来の
光ファイバグレーティングの特性を比較の為に示したも
のである。この従来の光ファイバグレーティングは、コ
ア領域にＧｅＯ₂のみが添加され、コア領域の比屈折率
差Δｎ⁺が０．３５％のものである。

【００２５】この図から判るように、ブラッグ反射波長
λ_Bの温度依存性（ｄλ_B／ｄＴ）は、従来の光ファイバ
グレーティングでは０．９５ｎｍ／１００℃であるのに
対して、本実施例に係る光ファイバグレーティングでは
０．０２ｎｍ／１００℃である。すなわち、本実施例に
係る光ファイバグレーティングのブラッグ反射波長λ_B
の温度依存性（ｄλ_B／ｄＴ）は、従来と比べて約２％
程度にまで低減されている。

【００２６】（第２の実施例）次に、第２の実施例につ
いて説明する。図５は、本実施例に係る光ファイバグレ
ーティングが形成される光ファイバの屈折率プロファイ
ル図である。光ファイバの中心部にあるコア領域は、６
１mol％のＳｉＯ₂、２mol％のＧｅＯ₂、１２mol％のＢ₂
Ｏ₃および２５mol％のＰ₂Ｏ₅からなる。また、コア領域
の周囲にあるクラッド領域は、８７mol％のＳｉＯ₂およ
び１３mol％のＰ₂Ｏ₅からなる。クラッド領域に対する
コア領域の比屈折率差Δｎは＋０．６％であり、純粋な
ＳｉＯ₂に対するクラッド領域の比屈折率差は＋１．０
％である。コア領域の径２ａは７μｍであり、クラッド
領域の径２ｂは１２５μｍである。この光ファイバは、
カットオフ波長が１．４μｍであり、波長１．５５μｍ
帯においてシングルモード光ファイバである。

【００２７】このような光ファイバは、第１の実施例と
同様に、ＭＣＶＤ法により作製され、１５０気圧下で２
週間に亘り水素含浸処理され、その後、図２で既に説明
した位相格子法によりグレーティングが形成された。

【００２８】図６は、以上のようにして製造された光フ
ァイバグレーティングの遮断特性図である。この遮断特
性は、温度２０℃の下で、光ファイバグレーティングに
入射する伝搬光の光量に対する透過した伝搬光の光量
を、各波長毎に求めたものである。この図から判るよう
に、ブラッグ反射波長λ_Bは１５５４ｎｍである。

【００２９】図７は、本実施例に係る光ファイバグレー
ティングのブラッグ反射波長λ_Bの温度依存性（ｄλ_B／
ｄＴ）を示す図である。光ファイバグレーティングを恒
温槽に入れ、温度０℃から温度８０℃までの範囲でブラ
ッグ反射波長λ_Bの温度依存性（ｄλ_B／ｄＴ）を調べ
た。この図で、黒丸は、本実施例に係る光ファイバグレ
ーティングの特性を示したものであり、白丸は、従来の
光ファイバグレーティングの特性を比較の為に示したも
のである。この従来の光ファイバグレーティングは、コ
ア領域にＧｅＯ₂のみが添加され、コア領域の比屈折率
差Δｎ⁺が０．３５％のものである。

【００３０】この図から判るように、ブラッグ反射波長
λ_Bの温度依存性（ｄλ_B／ｄＴ）は、従来の光ファイバ
グレーティングでは０．９５ｎｍ／１００℃であるのに
対して、本実施例に係る光ファイバグレーティングでは
０．１６ｎｍ／１００℃である。すなわち、本実施例に
係る光ファイバグレーティングのブラッグ反射波長λ_B
の温度依存性（ｄλ_B／ｄＴ）は、従来と比べて約１７
％程度にまで低減されている。

【００３１】本発明は、上記実施形態または上記実施例
に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例
えば、上記第１および第２の実施例それぞれでは、Ｐ₂
Ｏ₅およびＢ₂Ｏ₃の双方をコア領域に添加するものであ
ったが、何れか一方のみを添加してもよく、この場合
も、コア領域内での添加量の最大値が２０mol％以上で
あるのが好適である。また、Ｋ₂Ｏ，Ｎａ₂Ｏ，ＢａＯ，
ＣａＯ，Ａｌ₂Ｏ₃およびＦ元素の何れか１種以上をコア
領域に添加してもよく、この場合には、Ｋ₂Ｏの添加量
をａ mol％とし、Ｎａ₂Ｏの添加量をｂ mol％とし、Ｂ
ａＯの添加量をｃ mol％とし、ＣａＯの添加量をｄ mol
％とし、Ａｌ₂Ｏ₃の添加量をｅ mol％とし、Ｆ元素の添
加量をｆ mol％としたときに、コア領域内での５ａ＋３
ｂ＋２ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆの最大値が５０ mol％以上である
のも好適である。また、これらの材料を任意に組み合わ
せてコア領域に添加してもよい。また、光導波路型回折
格子が構成される光導波路は、上記実施形態で説明した
光ファイバに限られるものではなく、平面型光導波路で
あってもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
係る光導波路型回折格子は、石英ガラスを主成分とする
光導波路の光伝搬領域の少なくとも一部に回折格子が形
成された光導波路型回折格子であって、Ｐ₂Ｏ₅，Ｂ
₂Ｏ₃，Ｋ₂Ｏ，Ｎａ₂Ｏ，ＢａＯ，ＣａＯ，Ａｌ₂Ｏ₃およ
びＦ元素のうち何れか１種以上が光伝搬領域の少なくと
も一部に添加され、光導波路の実効的屈折率の温度依存
性の絶対値が５．０×１０^-6／℃以下であるので、環境
温度が変動しても光導波路型回折格子の特性の変動は小
さい。したがって、本発明に係る光導波路型回折格子で
は、張力を印加する必要がないことから、長期間に亘る
使用により、張力の緩和に因るブラッグ反射波長λ_Bの
シフトが生じることはなく、また、静疲労に因る光ファ
イバの破断や断線が生じることもない。

【００３３】特に、Ｐ₂Ｏ₅およびＢ₂Ｏ₃それぞれのコア
領域内での添加量の和の最大値が２０mol％以上である
場合、Ｋ₂Ｏ，Ｎａ₂Ｏ，ＢａＯ，ＣａＯ，Ａｌ₂Ｏ₃およ
びＦ元素のうち何れか１種以上が光伝搬領域の少なくと
も一部に添加され、Ｋ₂Ｏの添加量をａ mol％とし、Ｎ
ａ₂Ｏの添加量をｂ mol％とし、ＢａＯの添加量をｃmol
％とし、ＣａＯの添加量をｄ mol％とし、Ａｌ₂Ｏ₃の添
加量をｅ mol％とし、Ｆ元素の添加量をｆ mol％とした
ときに、コア領域内での５ａ＋３ｂ＋２ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ
の最大値が５０ mol％以上である場合、何れの場合に
も、光導波路型回折格子の実効的屈折率の温度依存性
は、５．０×１０^-6／℃以下まで好適に低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例に係る光ファイバグレーティング
が形成される光ファイバの屈折率プロファイル図であ
る。

【図２】位相格子法によるグレーティング形成方法の説
明図である。

【図３】第１の実施例に係る光ファイバグレーティング
の遮断特性図である。

【図４】第１の実施例に係る光ファイバグレーティング
のブラッグ反射波長λ_B の温度依存性（ｄλ_B ／ｄＴ）
を示す図である。

【図５】第２の実施例に係る光ファイバグレーティング
が形成される光ファイバの屈折率プロファイル図であ
る。

【図６】第２の実施例に係る光ファイバグレーティング
の遮断特性図である。

【図７】第２の実施例に係る光ファイバグレーティング
のブラッグ反射波長λ_B の温度依存性（ｄλ_B ／ｄＴ）
を示す図である。

【符号の説明】

１０…光ファイバ、１１…コア領域、１２…クラッド領
域、２０…位相格子板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大西正志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 (72)発明者茂原政一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

【特許請求の範囲】

【請求項１】石英ガラスを主成分とする光導波路の光
伝搬領域の少なくとも一部に回折格子が形成された光導
波路型回折格子であって、Ｐ₂Ｏ₅，Ｂ₂Ｏ₃，Ｋ₂Ｏ，Ｎ
ａ₂Ｏ，ＢａＯ，ＣａＯ，Ａｌ₂Ｏ₃およびＦ元素のうち
何れか１種以上が前記光伝搬領域の少なくとも一部に添
加され、前記光導波路の実効的屈折率の温度依存性の絶
対値が５．０×１０^-6／℃以下である、ことを特徴とす
る光導波路型回折格子。
【請求項２】Ｐ₂Ｏ₅およびＢ₂Ｏ₃の双方または何れか
一方が前記光伝搬領域の少なくとも一部に添加され、コ
ア領域内でのそれぞれの添加量の和の最大値が２０mol
％以上である、ことを特徴とする請求項１記載の光導波
路型回折格子。
【請求項３】Ｋ₂Ｏ，Ｎａ₂Ｏ，ＢａＯ，ＣａＯ，Ａｌ
₂Ｏ₃およびＦ元素のうち何れか１種以上が前記光伝搬領
域の少なくとも一部に添加され、Ｋ₂Ｏの添加量をａ mo
l％とし、Ｎａ₂Ｏの添加量をｂ mol％とし、ＢａＯの添
加量をｃ mol％とし、ＣａＯの添加量をｄ mol％とし、
Ａｌ₂Ｏ₃の添加量をｅ mol％とし、Ｆ元素の添加量をｆ
mol％としたときに、コア領域内での５ａ＋３ｂ＋２ｃ
＋ｄ＋ｅ＋ｆの最大値が５０ mol％以上である、ことを
特徴とする請求項１記載の光導波路型回折格子。