JPH11119040A - 長周期格子フィルター製造のためのジグ、これを用いた長周期格子フィルターの製造装置及び方法 - Google Patents

長周期格子フィルター製造のためのジグ、これを用いた長周期格子フィルターの製造装置及び方法

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JPH11119040A
JPH11119040A JP10236900A JP23690098A JPH11119040A JP H11119040 A JPH11119040 A JP H11119040A JP 10236900 A JP10236900 A JP 10236900A JP 23690098 A JP23690098 A JP 23690098A JP H11119040 A JPH11119040 A JP H11119040A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 長周期格子フィルター製造時エクサイマーレ
ーザーと高価の各種の装備を必要とせず、紫外線に敏感
な光繊維を必要とせずに複雑な水素処理過程も必要とし
ないことにある。 【解決手段】 所定間隔を有する複数ののこ歯201を
下側に形成した上部胴体と202、前記上部胴体202
と同一の間隔ののこ歯203を有し、光繊維200が装
着されるように前記のこ歯201と垂直に位置した複数
の溝を上側に形成する下部胴体206とを具備して、前
記上部胴体202と前記下部胴体206を噛み合わせ、
前記上部胴体202を前記のこ歯と水平に動かして、前
記装着された前記光繊維200を研磨して当該光繊維2
00に複数の溝を生成することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は長周期格子フィルタ
ー製造のためのジグ、これを用いた長周期格子フィルタ
ーの製造装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に長周期格子フィルターは、光繊維
のコアに進行するコアモードをクラッディングモードに
カップリングさせる素子であって、紫外線に敏感な光繊
維のコアに周期的に屈折率の変化を与えて製造する。即
ち、紫外線に露出された部分は屈折率が増加し、紫外線
に露出されない部分は変化がなく周期的な屈折率の変化
が発生する。前述したコアモードをクラッディングモー
ドにカップリングさせるためには次の数1を満足すべき
である。
【0003】
【数1】 ところが、前記数1でβ=2πn/λ(ここで、nは屈折
率)を代入すると、コアモードとクラッディングモード
の屈折率の差はnco−ncl=λ/Λになる。従って、いず
れかの波長をクラッディングモードにカップリングさせ
るためには、周期(Λ)と屈折率差(nco−ncl)を定めれ
ばよい。前記屈折率差は、紫外線に敏感な光繊維に紫外
線レーザーを適度に感光させて得るものである。
【0004】次に、前記紫外線レーザーを照射して長周
期格子フィルターを製造する装置を説明する。図5は従
来の長周期格子フィルターの製造装置を概略的に示す図
である。図5による長周期格子フィルターの製造装置
は、紫外線レーザーを照射できる高出力のエクサイマー
レーザー光源100と、前記エクサイマーレーザー光源
100から放出されたレーザー光の経路を変更するミラ
ー102と、前記ミラー102により変更されたレーザ
ー光の焦点を調節するレンズ104と、前記レンズ10
4を通過したレーザー光を選択的に通過させるシリカマ
スク106と、前記シリカマスク106を通過したレー
ザー光が照射されてコアに長周期格子が形成される光繊
維108よりなる。
【0005】前述した構成による長周期格子フィルター
の製造過程は、次の通りである。レーザー光をレンズ1
04を通過させて、シリカマスク106に接触している
光繊維108に照射させる。この時、光繊維108には
レーザー光が照射されて屈折率の異なる長周期格子が形
成されるが、光繊維108に光源110から出力される
光を通過させて、検出器112により光を検出して所望
の特性を有する長周期格子フィルターを得る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述した長周期格子フ
ィルターの製造装置において、シリカマスク106はシ
リカ基板上にクロムを蒸着した後、パタニングして得ら
れたクロムパターンよりなる。このクロムパターンによ
りレーザー光が選択的に通過される。しかし、クロムパ
ターンは、損傷限界が100mJ/cm2と低くて高出力のエ
クサイマーレーザー光を効率的に利用できない短所があ
る。さらに、シリカマスクはシリカ基板上にクロムパタ
ーンを形成して製造するため、一つの周期しか有しない
短所がある。また、紫外線に敏感な光繊維を得るために
は光繊維コアにゲルマニウムを添加した後、再び水素処
理を行う煩雑さがあり、水素処理した光繊維は時間によ
って不安定な特性を表わすので、光繊維を安定にする過
程が必要になる。
【0007】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、その目的は、光繊維のコアを物理
的に変形させて光繊維の有効屈折率を変化させる長周期
格子フィルター製造のためのジグ、これを用いた長周期
格子の製造装置及び方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の第1の発明による長周期格子フィル
ター製造のためのジグは、所定間隔を有する複数ののこ
歯を下側に形成した上部胴体と、前記上部胴体と同一の
間隔ののこ歯を有し、光繊維が装着されるように前記の
こ歯と垂直に位置した複数の溝を上側に形成する下部胴
体とを具備して、前記上部胴体と前記下部胴体を噛み合
わせ、前記上部胴体を前記のこ歯と水平に動かして、前
記装着された前記光繊維を研磨して当該光繊維に複数の
溝を生成することを要旨とする。従って、光繊維のコア
を物理的に変形させて光繊維の有効屈折率を変化させ
る。なお、前記間隔は、前記光繊維の格子周期であるの
が好ましい。
【0009】請求項3記載の第3の発明による長周期格
子フィルターの製造装置は、クラッディング領域に所定
間隔の溝を有する光繊維により長周期格子フィルターを
製造する装置において、前記光繊維に一端が連結される
光源と、前記光源の他端に連結され、前記光繊維を通過
した光の各波長に対して透過率を測定する測定部と、前
記光繊維の溝部位に熱を加える加熱部と、前記測定部か
ら前記光繊維の透過率が伝送されて、前記光繊維が所望
の透過率を有するように前記加熱部による加熱を制御す
る制御部とを具備して、前記加熱部を前記光繊維に形成
されている溝位置に順次に移動させながら加熱して前記
光繊維のコアを変形させることを要旨とする。従って、
光繊維のコアを物理的に変形させて光繊維の有効屈折率
を変化させる。なお、前記加熱部はアークであるのが好
ましい。
【0010】請求項5記載の第5の発明による長周期格
子フィルターの製造方法は、光繊維の屈折率を変化させ
て前記光繊維のコアに進行するコアモードをクラッディ
ングモードにカップリングさせる長周期格子フィルター
の製造方法において、前記光繊維のクラッディング領域
に複数個の溝を生成する第1段階と、前記複数個の溝が
生成された光繊維のコーティングを除去する第2段階
と、前記光繊維を通過した光が所望の波長で前記クラッ
ディングモードにカップリングされるように、前記コー
ティングが除去された光繊維の溝部位を加熱して前記光
繊維のコアを変形させる第3段階とを有することを要旨
とする。従って、光繊維のコアを物理的に変形させて光
繊維の有効屈折率を変化させる。なお、前記溝の間隔は
前記光繊維の格子周期であり、前記第2段階のコーティ
ング除去は、メチレンクロライドを使用して除去するの
が好ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照して
本発明の実施の形態をより詳細に説明する。図1は本発
明による長周期格子フィルター製造のためのジグの構造
図である。図1によるジグは、所定間隔を有する複数の
のこ歯201を図中下側に形成された上部胴体202
と、前記上部胴体202と同じ間隔ののこ歯203とを
有し、光繊維200が装着されるようにのこ歯203に
垂直(のこ歯203の図中前方から後方のネジ山に対し
て垂直方向)に位置した複数の溝205を図中上側に形
成される下部胴体206を含む。
【0012】各胴体202、206の材質は金属合金ま
たはアルミニウム合金である。ここで、のこ歯の間隔Λ
は光繊維格子の周期になる。前記下部胴体206は、の
こ歯203に対して垂直に位置した溝205を具備する
が、溝205の個数は3個あるいはそれ以上にする(図
1には一つの溝だけを示した)。この溝205に光繊維
200が装着されると、上下部胴体202、206の端
を噛み合わせて、のこ歯203のネジ山の図中前方から
後方の方向に動かして光繊維200を研磨する。研磨に
より光繊維には、複数個の溝が生成されるが、研磨時数
μmの大きさのアルミナ(Al2O3)粉末と水を利用する。こ
の際、コーティングが除去された光繊維は、非常に割れ
やすいので、コーティングが除去されないままで光繊維
の表面を研磨する。
【0013】図2は本発明による長周期格子フィルター
の製造装置の構造図である。図2に示す製造装置は、光
源300と、前記光源300に連結されてクラッディン
グ領域に所定周期の溝を有する光繊維302と、前記光
繊維302を通過した光の各波長による透過率を測定す
る測定部304と、前記光繊維302の溝306部位に
熱を加える加熱部308と、前記測定部304から光繊
維302の透過率が伝送されて光繊維302が所望の透
過率を有するように加熱部308による加熱を制御する
制御部310とを含む。ここで、前記光繊維302はコ
ーティングが除去された状態である。参照番号312は
溝306が生成されるクラッディングであり、314は
加熱により変形されるコアである。
【0014】前述した構成による長周期格子フィルター
の製造方法を図3(A)乃至図4(B)を参照して説明
する。図3(A)は長周期格子フィルターの製造方法に
対するフローチャートである。まず、光繊維に所定間隔
の複数の溝を生成する(段階400)。ここで、光繊維溝
の間隔は長周期フィルターの格子周期である。図3
(B)は溝が生成された光繊維に対する断面図である。
参照番号410は残余コーティング部分、412はクラ
ッディングであり、414はコアであり、416は溝で
ある。
【0015】前記溝が生成された後、光繊維のコーティ
ングを除去する(段階402)。この際、光繊維コーティ
ングの除去はメチレンクロライド(CH2Cl2)溶液を使用し
てなされる。図4(A)はコーティングが除去された光
繊維の断面図である。参照番号410はコーティング部
分、412はクラッディングであり、414はコアであ
り、416は生成された溝である。
【0016】前記コーティングが除去された後、所望の
透過特性を得るように光繊維の光透過率を測定しながら
溝を加熱する(段階404)。前記コーティングが除去さ
れたクラッディングの溝に熱が加えられると、表面張力
効果によりコアが変形される。前記表面張力は原子が移
動しながら表面積を減少させることにより、原子が低い
エネルギー状態に戻ろうとする現象をいう。加熱はクラ
ッディングの各溝にアークを加えながらなされるが、こ
の際、光スペクトル分析器のような測定装置を通じてス
ペクトル上に現れる不合格ピークを観察しながら、所望
のピーク状が出てくるまで順次に加熱する。図4(B)
は不合格ピークの例を示す図である。ここで、不合格ピ
ークとは、長周期格子で各波長のコアモードがクラッデ
ィングモードにカップリングされることにより透過率が
最小になることをいう。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
長周期格子フィルター製造時にエクサイマーレーザーと
高価の各種の装備を必要とせず、紫外線に敏感な光繊維
を必要としない。従って、複雑な水素処理過程も不要で
ある。また、屈折率を変化させて結果物を得るものでな
いので、温度に対する安全性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による長周期格子フィルター製造のため
のジグの構造図である。
【図2】本発明による長周期格子フィルターの製造装置
の構造図である。
【図3】(A)は本発明による長周期格子フィルターの
製造方法に対するフローチャートであり、(B)は溝が
生成された光繊維に対する断面図である。
【図4】(A)はコーティングが除去された光繊維の断
面図であり、(B)は不合格ピークの例を示す図であ
る。
【図5】従来の長周期格子フィルターの製造装置を示す
図である。
【符号の説明】
200 光繊維 201、203 のこ歯 202 上部胴体 205 溝 206 下部胴体

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定間隔を有する複数ののこ歯を下側に
    形成した上部胴体と、 前記上部胴体と同一の間隔ののこ歯を有し、光繊維が装
    着されるように前記のこ歯と垂直に位置した複数の溝を
    上側に形成する下部胴体とを具備して、 前記上部胴体と前記下部胴体を噛み合わせ、前記上部胴
    体を前記のこ歯と水平に動かして、前記装着された前記
    光繊維を研磨して当該光繊維に複数の溝を生成すること
    を特徴とする長周期格子フィルター製造のためのジグ。
  2. 【請求項2】 前記間隔は、前記光繊維の格子周期であ
    ることを特徴とする請求項1に記載の長周期格子フィル
    ター製造のためのジグ。
  3. 【請求項3】 クラッディング領域に所定間隔の溝を有
    する光繊維により長周期格子フィルターを製造する装置
    において、 前記光繊維に一端が連結される光源と、 前記光源の他端に連結され、前記光繊維を通過した光の
    各波長に対して透過率を測定する測定部と、 前記光繊維の溝部位に熱を加える加熱部と、 前記測定部から前記光繊維の透過率が伝送されて、前記
    光繊維が所望の透過率を有するように前記加熱部による
    加熱を制御する制御部とを具備して、 前記加熱部を前記光繊維に形成されている溝位置に順次
    に移動させながら加熱して前記光繊維のコアを変形させ
    ることを特徴とする長周期格子フィルターの製造装置。
  4. 【請求項4】 前記加熱部はアークであることを特徴と
    する請求項3に記載の長周期格子フィルターの製造装
    置。
  5. 【請求項5】 光繊維の屈折率を変化させて前記光繊維
    のコアに進行するコアモードをクラッディングモードに
    カップリングさせる長周期格子フィルターの製造方法に
    おいて、 前記光繊維のクラッディング領域に複数個の溝を生成す
    る第1段階と、 前記複数個の溝が生成された光繊維のコーティングを除
    去する第2段階と、 前記光繊維を通過した光が所望の波長で前記クラッディ
    ングモードにカップリングされるように、前記コーティ
    ングが除去された光繊維の溝部位を加熱して前記光繊維
    のコアを変形させる第3段階と、 を有することを特徴とする長周期格子フィルターの製造
    方法。
  6. 【請求項6】 前記溝の間隔は前記光繊維の格子周期で
    あることを特徴とする請求項5に記載の長周期格子フィ
    ルターの製造方法。
  7. 【請求項7】 前記第2段階のコーティング除去は、メ
    チレンクロライドを使用して除去することを特徴とする
    請求項5に記載の長周期格子フィルターの製造方法。
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