JPH11295537A - 光導波路グレーティングの形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光導波路グレーティングを形成するに際し、
脱水素処理工程によって生じた損失波長の変化を調整す
ることのできる方法を提供するものである。 【解決手段】 光導波路１０に水素を添加し、次いで、
光導波路１０の長手方向に紫外光３０を周期的に照射し
て所定波長を中心に減衰を生じさせる長周期グレーティ
ングを形成し、さらに、光導波路１０を脱水素処理した
後、光導波路１０の長手方向に均一に所定量の紫外光３
０を照射する紫外光照射工程、及び光導波路１０に所定
量の熱を加えるアニール工程の少なくともいずれかの工
程を行い、所定波長を調整する方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、損失波長を所望の
波長までシフトさせることのできる光導波路グレーティ
ングの形成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ファイバ通信技術の進展にとも
ない、ネットワークの複雑化や信号波長の多重化などが
進行し、システム構成は高度化しつつある。このような
光通信システムでは、光回路素子の重要性が増大してい
る。光回路素子における一般的構成一つとしてファイバ
型素子は、小型で挿入損失が小さいことや、光ファイバ
との接続が容易であること等の利点を有している。そし
て、このようなファイバ型素子として、ファイバ型フィ
ルターが知られている。

【０００３】最近では、コア部に酸化ゲルマニウムをド
ープした石英系光ファイバについて、紫外光照射によっ
てコア部の屈折率が変化するという知見が周知であり、
このような光誘起屈折率変化を利用したファイバ型フィ
ルターとして、光導波路グレーティングが研究開発され
ている。この光導波路グレーティングは、光導波路の軸
に沿ってコア内に形成された周期的な屈折率変調領域で
あり、その内、比較的長周期（実際には、１００〜１０
００μｍ）のグレーティングは、光導波路を伝送するコ
アモードとクラッドモードとの間の結合を誘起するグレ
ーティングである。このグレーティングの周期（ピッ
チ）は、コアモードとクラッドモードとの光路差が所定
の波長と等しくなるように設定されていて、コアモード
からクラッドモードへの強いパワー交換をもたらすよう
になっている。その結果、長周期グレーティングは、コ
アモードをクラッドモードに放射させる作用を有するこ
とになり、コアモードの強度を所定波長（損失波長）を
中心とした狭い帯域にわたって減衰させる。

【０００４】長周期グレーティングによってコアからク
ラッドに放射される光の波長スペクトルの中心波長、す
なわち損失波長は、次式に基づいて決まる。

【０００５】

【数１】

【０００６】ここで、ｌ、ｍはコアモードの次数（基本
モードＬＰ₀₁ならｌ＝０、ｍ＝１）であり、β_コア ^(lm)は
（ｌｍ）で規定されるコアモードの伝搬定数であり、β
_{クラット ゛} ⁽ⁿ⁾はｎ次のクラッドモードの伝搬定数であり、Λ
は長周期グレーティングの周期である。

【０００７】伝搬定数β_コア、β_{クラット゛}は波長に依存する
パラメータであるから、上記（１）式から、グレーティ
ング周期Λを調整して長周期グレーティングを形成する
ことにより長周期グレーティングの損失波長を制御でき
ることがわかる。また、β_コアはコアの実効屈折率、β
_{クラット゛}はクラッドの実効屈折率にそれぞれ依存するか
ら、グレーティングの周期を一定とした場合には、長周
期グレーティングの損失波長は、主として長周期グレー
ティングが形成された部位におけるコアとクラッドとの
実効屈折率差に依存することになる。グレーティング形
成部におけるコアの実効屈折率は変調された屈折率の平
均値を基礎として考えることができ、グレーティング形
成部におけるコアとクラッドとの実効屈折率差は、コア
の屈折率の平均値と、クラッドの屈折率との差に依存す
る。グレーティング形成時の紫外線の照射量に応じてコ
アの屈折率変調の振幅が変化し、これに応じてコアの屈
折率も変化するから、結局、紫外光の照射量を調整して
長周期グレーティングを形成することにより、コア・ク
ラッド間の実効屈折率差を調整し、長周期グレーティン
グの損失波長を制御することも可能である。

【０００８】また、長周期グレーティングにおいては損
失波長における減衰が重要な特性であり、この減衰はコ
ア部の屈折率の変化量に依存する。紫外光照射による屈
折率変化は、コア部のガラス中に存在するゲルマニウム
関連のガラス欠陥に起因することが知られている。しか
し、従来のような酸化ゲルマニウムをコア部にドープし
ただけのガラス光ファイバではガラス欠陥の数が少ない
ため、紫外光を照射しても屈折率変化量が小さく、減衰
も小さい。そこで、紫外光の照射光量に対する屈折率の
変加量を増大させて減衰を大きくするために、光ファイ
バのコア部に水素を添加する方法が行なわれている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように水素が添加
された光導波路にグレーティングを形成すると、時間の
経過と共に光導波路内の水素が揮散されるためコア部の
屈折率が変化し、損失波長が徐々に変化するという問題
が生じた。そのため、グレーティングを形成した後、光
導波路を脱水素処理を行なって、特性の長期安定性を図
っている。しかしながら、脱水素処理を施すと損失波長
がシフトして所望の損失波長を有する帯域阻止フィルタ
を形成することが困難となるという問題があった。

【００１０】そこで本発明の目的は、脱水素処理によっ
て生じた損失波長の変化を、所望の損失波長に修正する
ことができる光導波路グレーティングの形成方法を提供
するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる光導波路
グレーティングの形成方法は、感光性コアを有する光導
波路に紫外光を照射してグレーティングを形成する方法
において、光導波路に水素を添加し、次いで、光導波路
の長手方向に紫外光を周期的に照射して所定波長（以
下、「損失波長」という。）を中心に減衰を生じさせる
長周期グレーティングを形成し、さらに、光導波路を脱
水素処理した後、光導波路の長手方向に均一に所定量の
紫外光を照射する紫外光照射工程、及び光導波路に所定
量の熱を加えるアニール工程の少なくともいずれかの工
程を行い、損失波長を調整することを特徴とする。

【００１２】水素が添加されたコア部に形成された長周
期グレーティングは、時間の経過と共に水素が揮散し、
コア部の屈折率が変化する。この変化を抑制するため、
グレーティングを形成した後、添加した水素を除去して
特性の長期安定性を図っている。一方、長周期グレーテ
ィングの減衰がピークとなる損失波長は、変調された屈
折率の平均値を基礎として考えた実効屈折率に対応して
シフトするので、長周期グレーティングが形成された光
導波路について脱水素処理を行なうと、コア部の実効屈
折率が変化し、損失波長がシフトすることになる。

【００１３】本発明に係わる光導波路グレーティングの
形成方法によれば、上記脱水素処理を行なった後、光導
波路の長手方向に均一に所定量の紫外光を照射して損失
波長を長波長側へ調整可能の紫外線照射工程、及び光導
波路に所定量の熱を加えて損失波長を短波長側へ調整可
能のアニール工程の少なくともいずれかの工程を行う方
法である。従って本発明は、脱水素処理を行なうことに
よってコア部の実効屈折率が変化することになっても、
紫外光照射工程あるいはアニール工程を施すことによっ
て、損失波長を所望の長さに調整することができる。

【００１４】本発明に係わる光導波路グレーティングの
形成方法において、紫外光照射工程又はアニール工程を
光導波路グレーティングの光透過特性をモニターしなが
ら行なうと、迅速かつ正確に損失波長の調整ができるの
で好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明の光導波路グレーティングの形成方法にかかわる実
施の形態を詳細に説明する。なお、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。本実施形態に係わる光導波路グレーティングの形
成方法について図１のフローチャートを参照して説明す
る。

【００１６】［１］まず、光導波路グレーティングを形
成するに先立ち、感光性コアを有する光導波路に水素を
添加する（Ｓ１００）。

【００１７】紫外光照射による屈折率変化は、コア部の
ガラス中に存在するゲルマニウム関連のガラス欠陥に起
因することが知られている。しかし、酸化ゲルマニウム
をコア部にドープしただけのガラス光ファイバではガラ
ス欠陥の数が少ないため、紫外光を照射しても屈折率変
化量が小さく、損失波長における減衰も小さくなる。損
失波長の減衰が小さいと、フィルタとしての機能が低下
するので、予め光導波路に水素を添加して損失波長の減
衰を大きくしている。

【００１８】具体的には、図２に示すように、圧力容器
２０内には光ファイバ１０を設置し、バルブ２１側から
水素（Ｈ2）ガスを送り込み、ヒータなどの温度調節器
２３で圧力容 器２０の温度を設定する。水素ガスを高
圧に保持して光ファイバ１０内に添加した後、加圧容器
２０の圧力を常圧まで降下して光ファイバ１０を取出
す。

【００１９】［２］次に、水素添加処理された光ファイ
バ１０に紫外光を照射し、長周期グレーティング（ベー
スグレーティング）を形成する（Ｓ１０１）。

【００２０】図３は、本実施形態に係わる長周期グレー
ティングの形成方法を表す図である。本実施形態では、
まず、図３（ａ）に示されるように、強度変調マスク３
２を介して光ファイバ１０に紫外光ビーム３０を照射す
ることで光ファイバ１０のコアに長周期グレーティング
を作成する。なお、この長周期グレーティングは、本実
施形態の方法によって最終的に得られる長周期グレーテ
ィングとは異なり、最終的な長周期グレーティングのベ
ースとなるものである。本実施形態では、ここで形成し
た長周期グレーティング（以下では、最終的な長周期グ
レーティングと区別するために、必要に応じて「ベース
グレーディング」と呼ぶ。）に、後述するような損失波
長調整処理を施すことによって、最終的な長周期グレー
ティングを得る。

【００２１】光ファイバ１０は、石英ガラスを主成分と
するものであり、コアにのみ屈折率上昇材のゲルマニウ
ムが添加されている。このゲルマニウムは、周知の通
り、波長２４８μｍ又は１９３μｍ付近の紫外光に対す
る感光材としての役割を有している。すなわち、ゲルマ
ニウムが添加された石英ガラスは、上記のような波長の
紫外光が照射されると、その照射部分において屈折率が
上昇するという性質をもつようになる。このことに鑑
み、本実施形態では、光ファイバ１０への照射紫外光３
０として、波長２４８μｍ帯のエキシマレーザ光を用い
ている。光源から出射された紫外光ビーム３０はコアの
軸線（ファイバ軸）に沿って移動自在に設けられた紫外
光反射ミラー３１で反射されて光ファイバ１０に照射さ
れる。

【００２２】強度変調マスク３２は、透明な石英ガラス
平板３３の表面に複数の帯状クロム層３４を等間隔に蒸
着したものである。このクロム層３４は、紫外光ビーム
３０を遮断する作用を有する。従って、石英ガラス平板
３３のクロム蒸着面には、光遮断部（即ち、クロム層）
と光透過部（各クロム層の間に位置するガラス表面）と
が交互に格子状に配列されていることになる。本実施形
態では、この強度変調マスク３２のクロム蒸着面の反対
側の面に紫外光ビーム３０が照射され、各クロム層３４
間のガラス表面を透過した紫外光のみが光ファイバ１０
に照射される。このため、光ファイバ１０には、紫外光
が等間隔の格子状に照射されることになる。この照射光
は、感光材であるゲルマニウムが添加されたコアに入射
して、コアの屈折率変化を誘起する。これにより、光フ
ァイバ１０のコアには、屈折率が局所的に上昇した複数
の部位がファイバ軸に沿って格子状に等間隔に配列され
ることになる。これらの屈折率上昇部位から構成される
コア中の周期的な屈折率変調領域が、長周期グレーティ
ング（ベースグレーティング）である。

【００２３】図３（ｂ）は、このようにしてベースグレ
ーティングを形成した後におけるコア及びクラッドのフ
ァイバ軸方向に沿った屈折率分布を示す図である。図３
（ｂ）に示されるように、上記の紫外光照射によって、
コアに複数の局所的な屈折率上昇部が形成されており、
これがベースグレーティングを形成を構成している。こ
のベースグレーティングは、後述するように、波長λ_pb
で透過光の減衰がピークとなる帯域阻止フィルタの特性
を有する。

【００２４】［３］上記のようにベースグレーティング
が形成された光ファイバ１０内に水素が添加されている
と、時間の経過にともなって水素が揮散するためコア部
の屈折率が変化する。コア部の屈折率が変化すると損失
波長が変動し、フィルタの長期安定性を欠く。そのため
に、コア部の屈折率変化を引起こす要因である水素を予
め除去する（Ｓ１０２）。

【００２５】水素が添加されている光ファイバ１０に熱
を加えることによって水素が放出される。光ファイバ内
の水素濃度の初期値がＣ₁、加熱時間ｔ後のコア部の水
素濃度がＣ（ ｔ）である場合、拡散方程式より、

【００２６】

【数２】

【００２７】で表される。ここで、ａは光ファイバの半
径、Ｊ₁（ｘ）は一次の Bessel 関数、ｊ_nは零次の Bes
sel 関数のｎ番目の０点である。また、Ｄは拡散係数で
あり、

【００２８】

【数３】

【００２９】である。ここで、Ｕは 活性化エネルギ
ー、Ｒは気体定数、Ｔは絶対温度であり、Ｄ₀は固体に
依存する定数である。

【００３０】Ｄが光ファイバ構造に依存するため、一般
には実験値から式（３）にフィッティングしてＤを求め
ている。通常のゲルマニウムをドープしたシングルモー
ド光ファイバでは、８０℃ではＤ＝１．８×１０
^-10［ｃｍ²／ｓｅｃ］、１００℃では Ｄ＝３．４×１
０^-10［ｃｍ²／ｓｅｃ］となる。

【００３１】式（２）において、左辺が０となる時の時
間を求めれば、脱水素処理に要する時間が求められる。
図４は、加熱時間ｔに対するＣ₁／Ｃの関係を表すグラ
フである。このグラフから、水素添加された光ファイバ
を１００℃に保持した場合、添加された水素は略２４時
間で除去され、また、８０℃に保持した場合は、略６０
時間で除去されることが分かる。このように水素が除去
されると光ファイバの経年変化はなくなり、長周期グレ
ーティングの損失波長は安定する。

【００３２】［４］次に、水素が除去されたベースグレ
ーティングの損失波長λ_pdが最終の損失波長λ_p0と等し
くなるか、否かについて判定する（Ｓ１０３）。

【００３３】脱水素処理後の損失波長λpdは脱水素処理
前の損失波長λ_pbに対して短波長側にシフトすることが
経験的に知られている。そこで、脱水素処理工程でシフ
トする分を見越して脱水素処理前の損失波長λ_pbが長波
長側になるようにベースグレーティングを形成する手段
も試みられている。このように長波長側にベースグレー
ティングを形成する手段を採用することによって脱水素
処理後の損失波長λpdが最終の損失波長λ_p0と等しく形
成された場合は、長周期グレーティングの作成は完了す
る。

【００３４】図５は、各工程段階における長周期グレー
ティングの光透過特性を示す模式図であり、点線は脱水
素処理前の長周期グレーティング（ベースグレーティン
グ）の光透過特性（損失波長がλ_pbである）、破線は脱
水素処理後の長周期グレーティングの光透過特性（損失
波長がλ_pdである）、実線は最終の長周期グレーティン
グの光透過特性（損失波長がλ_p0である）をそれぞれ表
している。

【００３５】しかし、脱水素処理前の損失波長λ_pbを予
め長波長側に形成する手段を採用しても、脱水素処理後
の損失波長λ_pdが最終の損失波長λ_p0より大きい側にシ
フトした損失波長λ_p0+であったり、あるいは小さい側
にシフトした損失波長λ_p0-となるのが一般的である。
そのために最終の損失波長λ_p0とλ_p0+、あるいは最終
の損失波長λ_p0とλ_p0-との差分を修正することが必要
となる。

【００３６】［５］まず、上記のように脱水素処理され
た光ファイバ１０の軸方向に均一に紫外光を照射して、
損失波長λp0-を長波長側に修正する方法（Ｓ１０４）
について説明する。

【００３７】本実施形態では、図６（ａ）に示すよう
に、強度変調マスク３２を取り除いてから、光ファイバ
１０にベースグレーティングを形成時に用いたものと同
じ波長帯の紫外光ビーム３０を反射ミラー３１をファイ
バ軸方向に移動しながら照射する。反射ミラー３１を一
定速度でファイバ軸方向に移動することによって、光フ
ァイバ１０には略一様な強度の紫外光が照射される。紫
外光ビーム３０は強度変調マスク１２を介在せずに光フ
ァイバ１０に直接照射されるので、光ファイバ１０の照
射領域に含まれる屈折率は全体的に上昇することにな
る。

【００３８】図６（ｂ）は、紫外光ビーム３０の照射後
におけるコア及びクラッドのファイバ軸方向に沿った屈
折率分布を示す図である。図３（ｂ）と比較すれば明ら
かなように、コアの屈折率は紫外光ビーム３０の照射領
域において全体的に上昇し、一方、クラッドの屈折率は
変化していない。コアの屈折率変調部の実効屈折率が、
変調された屈折率の平均値であると考えると、紫外光ビ
ーム３０の照射によってコア及びクラッド間の実効屈折
率の差が上昇したことになる。

【００３９】図７は、二度目の紫外光照射の前後におけ
る長周期グレーティングの光透過特性を示す図であり、
点線は照射前の長周期グレーティングの光透過特性（損
失波長がλ_pdである）、実線は照射後の長周期グレーテ
ィングの光透過特性（損失波長がλ_puである）を表して
いる。

【００４０】従来の技術でものべたように、長周期グレ
ーティングの損失波長は、コア及びクラッド間の実効屈
折率の差に依存する。具体的には、実効屈折率の差が大
きいほど損失波長は大きく、実効屈折率の差が小さいほ
ど損失波長は小さくなる。本実施形態の場合、ベースグ
レーティングを形成した後長手方向に均一に再度紫外光
を照射することによって、ベースグレーティングが作り
込まれたコアとこれを包囲するクラッドとの間の実効屈
折率差を大きくしている。そのため、二度目の紫外光照
射前の点線で示された光透過特性（損失波長：λ_pd）
は、照射後には実線で示す光透過特性（損失波長：
λ_pu）まで長波長側にシフトする。損失波長の変化量
（λ_pu−λ_pd）は、実効屈折率差の変化量に依存し、結
局、ファイバ軸方に均一に照射する紫外光ビーム３０の
照射量に依存する。紫外光ビーム３０の照射量を調整す
ることによって損失波長を長波長側へ修正することが可
能である。

【００４１】図８は、二度目の紫外光照射によって変化
する損失波長のシフト量と透過損失の変化量を表すグラ
フである。このグラフは、図６（ａ）に示す装置におい
て、紫外光ビーム３０の繰り返しが１０Ｈｚ、１パルス
のパワー強度：６２．５ｍＪ／ｃｍ²、フ ァイバ軸方向
への移動速度：０．６２ｍｍ／ｓｅｃの条件でシングル
モード光ファイバに照射したものである。

【００４２】図６（ａ）に示されるように、長周期グレ
ーティングが形成された光ファイバ１０の一端には信号
光を出射する光源５０、他端には光スペクトルアナライ
ザ５１がそれぞれ接続される。光源５０は通常発光ダイ
オード等であり、長周期グレーティングにおける透過波
長を有する光成分を含む光を出射する。光スペクトルア
ナライザ５１は、長周期グレーティングの透過光におけ
る波長と光強度との関係を検出する。

【００４３】図６（ａ）のシステムによれば、光源５０
から出射された信号光は、長周期グレーティングに入射
する。長周期グレーティングでは、コア部に形成されて
いる格子が特定波長の損失波長を中心に減衰させる。長
周期グレーティングを透過した光は、光スペクトルアナ
ライザ５１で受光される。光スペクトルアナライザ５１
では、波長と光強度とからなる長周期グレーティングの
透過スペクトルが検出される。光スペクトルアナライザ
５１によって損失波長をモニターしながら光ファイバ１
０に照射する紫外光ビーム３０の照射量を制御すること
によって、損失波長の調整を効率よく、正確に行なうこ
とができる。

【００４４】［６］前述のように脱水素処理された光フ
ァイバ１０をアニールすることによって、損失波長λ
_p0+を短波長側に修正する方法（Ｓ１０５）について説
明する。

【００４５】長周期グレーティングが形成された光ファ
イバに所定の熱を加えることによって損失波長の短縮す
ることが知られている（例えば、“Long-Period Fiber
Gratings as Band-Rejection Filters"J．Lightwave Te
chnology,vol.14,No.1,Jan.1996,pp58〜64）。

【００４６】本実施形態では、図９に示すように、長周
期グレーティングが形成され、脱水素処理された光ファ
イバ１０を恒温槽６０内に配置し、ヒータなどの温度調
節器６３で恒温槽６０の温度を設定する。また、光ファ
イバ１０の一端には信号光を出射する光源６１、他端に
は光スペクトルアナライザ６２がそれぞれ接続されてい
る。温度調節器６３の温度及びその温度で恒温槽６０内
に放置する時間によって光ファイバ１０形成された長周
期グレーティングの損失波長λ_pdは長波長側のλ_puまで
シフトする。

【００４７】図１０は、長周期グレーティングが形成さ
れたシングルモードファイバについて温度と照射時間と
を変えたときの損失波長のシフト量を示すグラフであ
る。図１０に示すように、光ファイバ１０に加える熱量
（温度と時間）を増加するにしたがってに損失波長は短
波長側にシフトするので、加える熱量によって損失波長
を短波長側にシフトさせる制御が可能となる。

【００４８】図９に示すシステムは、図６（ａ）に示さ
れたシステムと同様に光ファイバ１０に形成された長周
期グレーティングの信号光の透過特性を測定することが
できる。光スペクトルアナライザ６２によって損失波長
をモニターしながら光ファイバ１０に加える熱量を調節
することによって効率よく、正確に損失波長の修正を行
なうことができる。

【００４９】

【実施例】本発明者等は、上記の実施形態に基づいて、
以下のようにして長周期グレーティングを形成し、所望
の損失波長を有するフィルタを作製した。

【００５０】まず、図２に示すように、ゲルマニウムが
ドープされたコアの外径８μｍ、クラッド外径１２５μ
ｍの石英系シングルモード型光ファイバ１０を温度２５
℃に保持された圧力容器２０内に入れ、水素ガスを５気
圧に封入して、３日間放置した。その後、水素の圧力を
常圧まで下げ、光ファイバ１０に水素を添加した。

【００５１】次に、図３（ａ）に示すように、水素添加
された光ファイバ１０の長手方向に紫外光の光遮断部と
光透過部とが交互に格子状に配列された強度変調マスク
３２を配設し、この強度変調マスク３２を介してエキシ
マレーザ光を長手方向に移動自在に設けられた反射ミラ
ー３１を一定速度で移動させながら光ファイバ１０に紫
外光を照射して、コア部に長周期グレーティング（ベー
スグレーティング）を形成した。

【００５２】上記光ファイバ１０の両端にそれぞれ信号
光の光源と光スペクトルアナライザとを接続してベース
グレーティングの透過特性を測定した。その結果、図１
１の点線で示されるように、１５３２ｎｍで透過光の減
衰がピークとなる帯域阻止フィルタが得られた。

【００５３】次に、ベースグレーティングが形成された
光ファイバ１０を１００℃、２４時間放置して脱水素処
理をした。脱水素処理された光ファイバ１０の両端にそ
れぞれ信号光の光源と光スペクトルアナライザとを接続
してベースグレーティングの透過特性を測定した。その
結果、図１１の鎖線で示されるように、損失波長は短波
長側にシフトし、１５２８ｎｍで透過光の減衰がピーク
となる帯域阻止フィルタが得られた。

【００５４】次いで、図６（ａ）に示すように、ファイ
バ軸方向に反射ミラー３１を０．４ｍｍ／ｓｅｃの速度
で移動させながら、エキシマレーザ光を脱水素処理され
た光ファイバ１０に照射した。エキシマレーザ光は繰り
返しが１０Ｈｚ、１パルスのパワー強度が６２．５ｍＪ
／ｃｍ²である。この時、光ファイバ１０の両端にそれ
ぞれ信号光の光源と光スペクトルアナライザとを接続
し、損失波長の変化をモニターした。１回の紫外光照射
によって損失波長が長波長側にシフトしたが、最終の損
失波長：１５３０ｎｍまで達しなかった。さらに３回追
加して照射したところ、図１１の実線で示されるよう
に、波長１５３０ｎｍで減衰がピークとなる帯域阻止フ
ィルタを形成することができた。

【００５５】

【発明の効果】本発明に係わる光導波路グレーティング
の形成方法によれば、脱水素処理を行なった後、光導波
路の長手方向に均一に所定量の紫外線を照射して損失波
長を長波長側へ調整可能の紫外線照射工程、及び光導波
路に所定量の熱を加えて損失波長を短波長側へ調整可能
のアニール工程の少なくともいずれかの工程を行う方法
である。脱水素処理を行なうことによってコア部の実効
屈折率が変化しても、損失波長を所望の長さに調整する
ことができるので、光導波路グレーティングの作製が容
易である。また、本発明に係わる光導波路グレーティン
グの形成方法によれば、光導波路グレーティングの光透
過特性をモニターしながら紫外光照射工程又はアニール
工程のを行なうので、迅速かつ正確に損失波長を調整す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる光導波路グレーティングの形成
方法を利用した作業の流れを示すフローチャートであ
る。

【図２】本発明の光導波路グレーティングの形成方法に
おける水素添加工程の説明図である。

【図３】本発明の光導波路グレーティングの形成方法に
おけるベースグレーティング形成工程の説明図（図３
（ａ））及び屈折率分布を示す図（図３（ｂ））であ
る。

【図４】加熱時間に対する脱水素状態（Ｃ1／Ｃ）の関
係を表すグラフである。

【図５】脱水素前後における光透過特性を示す模式図で
ある。

【図６】本発明の光導波路グレーティングの形成方法に
おける紫外光照射工程の説明図（図６（ａ））及び屈折
率分布を示す図（図６（ｂ））である。

【図７】紫外光の照射前後における光透過特性を示す模
式図である。

【図８】本発明の光導波路グレーティングの形成方法に
おいて、紫外光照射による損失波長のシフト及び減衰の
変化を示すグラフである。

【図９】本発明の光導波路グレーティングの形成方法に
おけるアニール工程の説明図である。

【図１０】本発明の光導波路グレーティングの形成方法
において、アニールのための熱量（温度と時間）に対す
る損失波長のシフトとの関係を示すグラフである。

【図１１】実施例の光導波路グレーティングの形成方法
において、各工程後の光透過特性を示す図である。

【符号の説明】

１０・・・光ファイバ、２０・・・圧力容器、２１、２２・・・
バルブ、２３、６３・・・温度調節器、３０・・・紫外光ビー
ム、３１・・・紫外光の反射ミラー、３２・・・強度変調マス
ク、３３・・・石英ガラス平板、３４・・・クロム層、５０、
６１・・・信号光の光源、５１、６２・・・光スペクトルアナ
ライザ、λpb、λpd、λpu、λp0・・・各工程後の損失波
長

【手続補正書】

【提出日】平成１０年１２月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】

【数１】 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年７月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光導波路グ
レーティングの形成方法は、感光性コアを有する光導波
路に紫外光を照射して所定波長を中心に減衰を生じさせ
るグレーティングを形成する方法において、光導波路に
水素を添加し、次いで、光導波路の長手方向に紫外光を
周期的に照射して長周期グレーティングを形成し、さら
に、光導波路を脱水素処理した後、光導波路が生じさせ
る減衰の中心である損失波長と所定波長との比較を行
い、損失波長が所定波長より短波長である場合は、光導
波路の長手方向に均一に所定量の紫外光を照射し、損失
波長が所定波長より長波長である場合は、光導波路に所
定の熱を加えるアニールを行うことにより、損失波長が
所定波長と一致するように光導波路の光透過特性をモニ
ターしながら調整することを特徴とする。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】本発明に係る光導波路グレーティングの形
成方法は、上記脱水素処理を行った後、損失波長と所定
波長との比較し、その比較結果に応じて、光導波路の長
手方向に均一の所定量の紫外光を照射して損失波長を長
波長側へ調整可能な紫外光照射工程、及び光導波路に所
定量の熱を加えて損失波長を短波長側へ調整可能なアニ
ール工程のいずれかを選択し行う方法である。従って、
本発明は、脱水素処理を行うことによってコア部の実効
屈折率が変化することになっても、紫外光照射工程ある
いはアニール工程を施すことによって、損失波長を所望
の長さに調整することができる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】また、本発明に係る光導波路グレーティン
グの形成方法においては、紫外光照射工程又はアニール
工程を光導波路グレーティングの光透過特性をモニター
しながら行うので、迅速かつ正確に損失波長の調整がで
きる。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/13 10/12

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光性コアを有する光導波路に紫外光を
   照射してグレーティングを形成する方法において、 前記光導波路に水素を添加し、 次いで、前記光導波路の長手方向に紫外光を周期的に照
   射して所定波長を中心に減衰を生じさせる長周期グレー
   ティングを形成し、 さらに、前記光導波路を脱水素処理した後、 前記光導波路の長手方向に均一に所定量の紫外光を照射
   する紫外光照射工程、及び前記光導波路に所定量の熱を
   加えるアニール工程の少なくともいずれかの工程を行
   い、前記所定波長を調整することを特徴とする光導波路
   グレーティングの形成方法。
2. 【請求項２】 前記紫外光照射工程又は前記アニール
   工程は、前記光導波路グレーティングの光透過特性をモ
   ニターしながら行なわれることを特徴とする請求項１に
   記載の光導波路グレーティングの形成方法。