JPH11271649A - 可変型チャ―ピング格子装置及びその形成方法 - Google Patents

可変型チャ―ピング格子装置及びその形成方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 同じ摂動間隔を有する格子が形成された光繊
維に所定の圧電素子を接着し、圧電素子によって各摂動
に相異なる電界を印加して摂動間隔を相異に変形させる
ことにより、その製作過程が簡単であり、印加される電
圧を調節することによって反射波長の変化率も調節でき
るので、装置の汎用性を向上できる。 【解決手段】 屈折率の摂動間隔が同じ格子が形成され
た光繊維と、前記光繊維の外部に接着されて印加される
電圧により前記摂動間隔を変化させる圧電素子１０２
と、前記圧電素子１０２に前記電圧を印加する電圧供給
器１０３とを備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は可変型チャーピング
格子(Chirped Grating)装置及びその形成方法に係り、
特に、所定の圧電素子に電圧を印加して発生する変形に
より屈折率の摂動間隔が変わる可変型チャーピング格子
装置及びその形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】前記チャーピング格子とは、光繊維（光
ファイバー）に屈折率の摂動間隔（格子面の間隔）また
は有効屈折率が格子の長さにより異なるように作られた
ものであり、摂動の位置により反射させる光の波長が違
うことが特徴である。図２（Ａ）、（Ｂ）は従来のチャ
ーピング格子が形成された光繊維を示す図面である。図
面で参照番号２００と２２０はコア、２１０と２３０は
被覆（クラッド：clad）及び２０１と２０２は格子を示
す。図２（Ａ）に示すチャーピング格子２０１は光繊維
のコア２００に有する摂動間隔が各々違うが、その有効
屈折率は同じ構造である。一方、図２（Ｂ）に示すチャ
ーピング格子２０２は光繊維コア２００に有する摂動間
隔が同一であるが、その有効屈折率が各々相異なる構造
である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなチ
ャーピング格子は摂動間隔が一定の格子を作る工程にお
いて複雑な工程を経て、摂動位置に従う反射波長の変化
率が製作当時に決まったとおり固定される。このため、
特定の波長帯域に限り本装置は使用でき、当該特定の波
長帯域以外では本装置の使用はできないので、装置の汎
用性に欠けるものであった。
【０００４】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、印加電圧により長さ
が変わる圧電素子を摂動間隔が一定の格子が形成された
光繊維に接着して当該印加電圧を調節することにより、
摂動間隔が相異なる可変型チャーピング格子装置及びそ
の形成方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の第１の発明は、屈折率の摂動間隔が
同じ格子に形成された光繊維と、前記光繊維の外部に接
着されて印加される電圧により前記摂動間隔を変化させ
る圧電素子と、前記圧電素子に前記電圧を印加する電圧
供給器とを備えたことを要旨とする。従って、印加電圧
により長さが変わる素子を摂動間隔が一定の格子が形成
された光繊維に接着して当該印加電圧を調節することに
よって、摂動間隔が相異なる。前記圧電素子の材質はＰ
b(ＺrxＴi1-x)Ｏ3であることを要旨とする。前記圧電素
子の形状は、前記印加される電圧に応答して相異なる位
置で変形の程度が相違する楔状であることを要旨とす
る。
【０００６】また、上記目的を達成するために、請求項
４記載の第４の発明は、光繊維に摂動間隔が一定になる
ように格子を形成する第１段階と、前記光繊維の格子に
前記摂動の位置により相異なる引張力を与えて、当該摂
動間隔を相異させる段階とを有することを要旨とする。
従って、印加電圧により長さが変わる素子を摂動間隔が
一定の格子が形成された光繊維に接着して当該印加電圧
を調節することによって、摂動間隔が相異なる。前記第
２段階で引張力を与える方法は前記光繊維の格子に楔状
の圧電素子を接着する段階と、前記圧電素子に電圧を印
加して当該圧電素子が長さにより変形が異なり、前記光
繊維の格子の摂動位置を相異に変形させる段階とを有す
ることを要旨とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して本
発明の実施の形態に対してより詳細に説明する。図１は
本発明による可変型チャーピング格子装置に対する実施
の形態を示す。図１による可変型チャーピング格子装置
は、被覆（クラッド：clad）１１０内部の光繊維コア１
００に同じ屈折率を有して一定の間隔になる摂動を有す
る格子１０１が形成された光繊維（光ファイバー）と、
当該光繊維の外部に接着される圧電素子１０２及び当該
圧電素子１０２に電圧を供給する電圧供給器１０３とを
備えたものである。ここで、前記摂動(perturbation)
は、一般に系の運動を規定する方程式の中に現われる関
数または演算子が、比較的簡単で既知の部分のほかに小
さい付加項を含む場合、この付加項を前者の定める運動
に小さな補正を加えるものとみなすことである。
【０００８】前述した構成によりチャーピング格子を形
成する方法は次の通りである。即ち、光繊維コア１００
に一定間隔の摂動を有する格子１０１を形成し、形成さ
れた格子１０１の摂動位置によって相異なる引張力を印
加することにより、摂動間隔が位置により相異すること
である。前記引張力は圧電素子１０２と電圧供給器１０
３により供給される。
【０００９】前記格子１０１は光繊維コア１００内で次
のようなブラッグ条件(Bragg condition)を満足する。
【００１０】
【数１】λi＝２・neff・ｄi ここで、λiは入射粒子の波長であり、neffは有効屈折
率でありｄiは摂動間隔（格子面の間隔）である。前記
格子１０１の外部に接着される圧電素子１０２の材質
は、電圧供給器１０３から印加される電圧により変形が
発生する材質であって、望ましくはＰb(ＺrxＴi1-x)
Ｏ3、０．４≦x≦０．６(ＰＺＴまたはＬead Ｚirconat
e Ｔitanate)が適する。接着剤としてはエポキシが適す
る。前記圧電素子１０２は印加される電界に対して垂直
方向に変形が発生する。前記圧電素子１０２の形状は、
印加された電圧によって相異なる位置で各々変形の程度
が相異るように起きるようにするために、楔状が適す
る。即ち、印加された電圧は同一であるが、摂動の位置
により圧電素子１０２が厚い部分は、薄い部分に比べて
相対的に小さな電界が印加される。その結果、薄い部分
は大きい変形が、厚い部分はより小さな変形が生じる。
【００１１】前述した特性を有する圧電素子１０２に接
着されている格子１０１は、圧電素子の変形によりその
摂動間隔が変わる。その結果、格子１０１の長さにより
摂動間隔が異なるチャーピング格子が形成される。この
際、電圧供給器１０３から印加される電圧を調節すれば
反射波長の変化率も調整できる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
同じ摂動間隔を有する格子が形成された光繊維に所定の
圧電素子を接着し、圧電素子により各摂動に相異なる電
界を印加して摂動間隔を相異に変形させることによりそ
の製作過程が簡単であり、印加される電圧を調節するこ
とにより反射波長の変化率も調節できるので、装置の汎
用性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による可変型チャーピング格子装置を示
す構造図である。
【図２】従来のチャーピング格子が形成された光繊維を
示す図面である。
【符号の説明】
１００ 光繊維コア １０１ 格子 １０２ 圧電素子 １０３ 電圧供給器 １１０ 被覆

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 屈折率の摂動間隔が同じ格子に形成され
    た光繊維と、 前記光繊維の外部に接着されて印加される電圧により前
    記摂動間隔を変化させる圧電素子と、 前記圧電素子に前記電圧を印加する電圧供給器と、 を備えたことを特徴とする可変型チャーピング格子装
    置。
  2. 【請求項２】 前記圧電素子の材質はＰb(ＺrxＴi1-x)
    Ｏ3であることを特徴とする請求項１に記載の可変型チ
    ャーピング格子装置。
  3. 【請求項３】 前記圧電素子の形状は、前記印加される
    電圧に応答して相異なる位置で変形の程度が相違する楔
    状であることを特徴とする請求項１に記載の可変型チャ
    ーピング格子装置。
  4. 【請求項４】 光繊維に摂動間隔が一定になるように格
    子を形成する第１段階と、 前記光繊維の格子に前記摂動の位置により相異なる引張
    力を与えて、当該摂動間隔を相異させる第２段階と、 を有することを特徴とするチャーピング格子装置の形成
    方法。
  5. 【請求項５】 前記第２段階で引張力を与える方法は、 前記光繊維の格子に楔状の圧電素子を接着する段階と、 前記圧電素子に電圧を印加して当該圧電素子が長さによ
    り変形が異なり、前記光繊維の格子の摂動位置を相異に
    変形させる段階と、 を有することを特徴とする請求項４に記載のチャーピン
    グ格子装置の形成方法。
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