JPH11352339A - グレーティング型光部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エキシマレーザを用いて、例えば１６５０ｎ
ｍ帯の波長領域の光を均一に透過阻止可能なグレーティ
ング型光部品を容易に製造できるようにする。 【解決手段】 光ファイバ１のコアにおけるグレーティ
ング形成領域６の屈折率が光軸方向に周期的に変化する
グレーティング型光部品を製造する際に、ミラー８を矢
印方向に移動させることにより、エキシマレーザから発
振されるレーザ光をグレーティング形成領域６の長手方
向に走査しながらグレーティングの形成を行なう。グレ
ーティング形成領域６における光透過阻止特性の波長依
存性を測定しながら前記レーザ光をグレーティング形成
領域６に照射し、光透過阻止特性が小さい波長領域が生
じたときには、この領域に対応するコア領域を重点的に
レーザ照射することによって、グレーティング形成領域
６における光透過阻止特性の波長依存性を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば波長多重伝
送される光から光透過阻止波長帯以外の波長の光を選択
的に透過させるフィルタ等として用いられるグレーティ
ング型光部品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】情報化社会の発展により、通信情報量が
飛躍的に増大する傾向にあり、光ファイバ通信における
高速大容量化は、必要かつ、不可欠の課題となってお
り、近年、この高速大容量化へのアプローチとして、異
なる複数の波長の信号光を１本の光ファイバで伝送する
波長多重伝送方式の検討が行なわれている。

【０００３】この波長多重伝送方式の光通信システムに
おいて、例えば波長多重伝送される光から予め定められ
た波長帯の光を選択的に反射させることにより、この反
射光をシステム監視用の光として用いることが検討され
ており、前記波長帯の光を選択的に反射させ、この波長
帯以外の波長の光を選択的に透過させるフィルタとし
て、例えば光ファイバのコア等の光導波路にチャープト
グレーティングを設けたグレーティング型光部品が注目
されている。

【０００４】前記グレーティングは、例えばゲルマニウ
ム(Ｇｅ)ドープ石英(ＳｉＯ₂)ガラスに強い紫外光を照
射することによって、屈折率を高め、それにより、光導
波路内に周期的な屈折率変化を起こさせ、回折格子を形
成したものである。

【０００５】グレーティングを形成するための光源とし
て、エキシマレーザが用いられており、エキシマレーザ
はレーザのビーム幅が大きいことから、例えば図５に示
すように、光ファイバ１のコアなどに形成するグレーテ
ィング形成領域６に、レーザビーム（レーザ光）を固定
した状態で照射することによって、非常に容易にグレー
ティング形成領域６を形成することができる。

【０００６】なお、同図に示すグレーティング型光部品
の製造方法は、光ファイバまたは光導波路部品にフェイ
ズマスク１３の上から紫外光（同図においてはレーザ
光）を照射し、グレーティングを形成する、いわゆるフ
ェイズマスク法を示しており、グレーティング形成方法
としては、フェイズマスク法の他に、ホログラフィック
法などが知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記波長多
重伝送システムにおいて、例えば波長約１５５０ｎｍ帯
の光を信号光として使用し、波長約１６５０ｎｍ帯の光
を前記監視光として用いることが検討されている。

【０００８】それというのは、光通信における高速大容
量化の実現の手段として、システムにおける波長多重化
と平行し、エルビウム添加ファイバを用いることにより
光信号を光のまま増幅できる光ファイバアンプタイプの
光増幅器の開発が盛んに行なわれ、エルビウム添加ファ
イバの利得領域が波長約１５５０ｎｍであることから、
波長多重伝送システムにおいて、波長約１５５０ｎｍ帯
の信号光を信号光として利用し、この信号光波長以外の
波長であってシングルモード光ファイバのカットオフ波
長（約１２００ｎｍ）以上の波長で使用波長域より長波
長側の光を監視光と用いるようにしているからである。

【０００９】そこで、グレーティング型光部品を、例え
ば波長多重伝送用のフィルタ部品として用いるために
は、図４に示すように、波長１６５０ｎｍ帯（約１６４
０ｎｍ〜約１６６０ｎｍ）の波長の光を確実に透過させ
ない特性がグレーティング型光部品に要求される。

【００１０】しかしながら、エキシマレーザからのレー
ザビームにはビーム内で強度分布があり、上記のように
エキシマレーザのレーザビームを光導波路のグレーティ
ング形成領域６に固定した状態で照射すると、グレーテ
ィング形成領域６がレーザビームの強度分布の影響を受
けて、図６に示すような不均一な光透過特性となってし
まうといった問題があった。

【００１１】本発明は、上記従来の課題を解決するため
になされたものであり、その目的は、エキシマレーザを
用いて、例えば１６５０ｎｍ帯の波長領域の光を均一に
透過阻止可能なグレーティング型光部品を容易に製造す
ることができるグレーティング型光部品の製造方法を提
供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成をもって課題を解決するた
めの手段としている。すなわち、本第１の発明は、光導
波路を有し、該光導波路におけるグレーティング形成領
域の屈折率が光軸方向に周期的に変化するグレーティン
グ型光部品の製造方法であって、エキシマレーザから発
振されるレーザビームをグレーティング形成領域の長手
方向に走査しながらグレーティングの形成を行なう構成
を持って課題を解決する手段としている。

【００１３】また、本第２の発明は、光導波路を有し、
該光導波路におけるグレーティング形成領域の屈折率が
光軸方向に周期的に変化するグレーティング型光部品の
製造方法であって、前記グレーティング形成領域におけ
る光透過阻止特性の波長依存性を測定しながらエキシマ
レーザから発振されるレーザビームをグレーティング形
成領域に照射し、前記光透過阻止特性が小さい波長領域
に対応する光導波路領域を重点的にレーザ照射すること
によってグレーティング形成領域における光透過阻止特
性の波長依存性を低減する構成を持って課題を解決する
手段としている。

【００１４】上記構成の本第１の発明においては、エキ
シマレーザから発振されるレーザビームをグレーティン
グ形成領域の長手方向に走査しながらグレーティングの
形成を行なうために、エキシマレーザのレーザビームエ
ネルギーをグレーティングの形成領域に均一に照射する
ことが可能となる。したがって、本第１の発明において
は、予め定められた例えば１６６０ｎｍ帯の波長の光を
均一に透過阻止することが可能な、ほぼ設計値通りのグ
レーティングを容易に形成可能となり、上記課題が解決
される。

【００１５】また、本第２の発明においては、グレーテ
ィング形成領域における光透過阻止特性の波長依存性を
測定しながらエキシマレーザから発振されるレーザビー
ムをグレーティング形成領域に照射し、前記光透過阻止
特性が小さい波長領域に対応する光導波路領域を重点的
にレーザ照射することによってグレーティング形成領域
における光透過阻止特性の波長依存性を低減するため
に、グレーティング形成領域が均一にレーザビーム照射
されることになり、それにより、本第１の発明と同様
に、上記課題が解決される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。なお、本実施形態例の説明におい
て、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重
複説明は省略する。図１には、本発明に係るグレーティ
ング型光部品の製造方法の一実施形態例が示されてい
る。同図に示すグレーティング型光部品の製造方法も従
来と同様のフェイズマスク法であり、本実施形態例が従
来例と異なる特徴的なことは、同図の矢印に示すよう
に、エキシマレーザから発振されるレーザビームをグレ
ーティング形成領域６の長手方向に走査しながらグレー
ティングの形成を行なうことである。

【００１７】なお、本実施形態例では、ＫｒＦエキシマ
レーザから発振されるレーザビームをミラー８で全反射
させて光ファイバ１に照射するようにしており、ミラー
８を図の左右方向に移動させることによって、前記レー
ザビームを、光ファイバ１のグレーティング形成領域６
の長手方向に１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で走査しながら、
長さ（グレーティング形成領域６の長さ）１０ｍｍ、中
心波長１６５０ｎｍ、バンド幅１５ｎｍのチャープトグ
レーティングを形成し、グレーティング型光部品を製造
した。

【００１８】また、本実施形態例では、光ファイバ１の
入力側に図示されていない広帯域光源を接続し、光ファ
イバの出力側には図示されていないスペクトラムアナラ
イザを接続し、このスペクトラムアナライザによってグ
レーティング形成領域６における光透過阻止特性の波長
依存性を測定しながら、エキシマレーザから発振される
レーザビームをグレーティング形成領域６に照射してい
る。

【００１９】そして、仮に、例えば、図３のａに示すよ
うな、光透過阻止特性が小さい波長領域が生じたときに
は、ミラー８の移動スピードを可変するなどして、この
領域に対応する光ファイバ１のコア領域を重点的にレー
ザ照射することによってグレーティング形成領域６にお
ける光透過阻止特性の波長依存性を低減するようにして
いる。なお、本グレーティングはチャープトグレーティ
ングであるため、グレーティングによる光透過阻止波長
とグレーティング形成領域６の長手方向の位置とが対応
する。

【００２０】本実施形態例は以上のように構成されてお
り、本実施形態例の製造方法によってグレーティング型
光部品を製造した結果、図２に示すような光透過特性を
有する、設計値に近い非常に良好な特性のグレーティン
グ型光部品を製造することができた。また、グレーティ
ング形成領域６の形成時間は約２５分であり、従来のよ
うに、レーザビームを固定してグレーティングを形成し
た場合に、グレーティング形成領域６の形成に約３０分
かかったのに比べ、１７％程度グレーティング形成領域
６の形成時間を短縮することができた。

【００２１】本実施形態例によれば、エキシマレーザか
ら発振されるレーザビームをグレーティング形成領域６
の長手方向に走査しながらグレーティングの形成を行な
うために、エキシマレーザのレーザビームエネルギーを
グレーティングの形成領域６に均一に照射することが可
能となり、上記のように、ほぼ設計値通りのグレーティ
ングを容易に形成することができる。

【００２２】また、本実施形態例によれば、グレーティ
ング形成領域６における光透過阻止特性の波長依存性を
測定しながら、エキシマレーザから発振されるレーザビ
ームをグレーティング形成領域６に照射し、前記光透過
阻止特性が小さい波長領域が生じたときには、この領域
に対応する光ファイバ１のコア領域を重点的にレーザ照
射することによってグレーティング形成領域における光
透過阻止特性の波長依存性を低減するために、グレーテ
ィング形成領域６が均一にレーザビーム照射されること
になり、それにより、より一層確実に、設計値通りの光
透過阻止特性を有するグレーティング型光部品を製造す
ることができる。

【００２３】なお、本発明は上記実施形態例に限定され
ることはなく様々な実施の態様を採り得る。例えば、上
記実施形態例では、グレーティング形成領域６における
光透過阻止特性の波長依存性を測定しながら、レーザビ
ーム照射を行なうようにしたが、レーザビーム照射は必
ずしもグレーティング形成領域６における光透過阻止特
性の波長依存性を測定しながら行なうとは限らない。た
だし、グレーティング形成領域６における光透過阻止特
性の波長依存性を測定しながらレーザビームの照射を行
ない、光透過阻止特性が小さい波長領域に対応する光フ
ァイバ１のコア領域を重点的にレーザ照射すると、前記
の如く、より一層確実に、設計値通りの光透過阻止特性
を有するグレーティング型光部品を製造することができ
る。

【００２４】また、上記実施形態例では、エキシマレー
ザから発振されるレーザビームをミラー８によって反射
し、レーザビームをグレーティング形成領域６の長手方
向に走査するようにしたが、レーザビームの走査には必
ずしもミラー８を用いるとは限らず、ミラー８を用いず
に、レーザビームをグレーティング形成領域６の長手方
向に走査してグレーティング形成領域６の形成を行なっ
てもよい。

【００２５】さらに、上記実施形態例では、レーザビー
ムをグレーティング形成領域６の長手方向に走査しなが
らグレーティングを形成したが、レーザビームをグレー
ティング形成領域６の長手方向に走査しながらグレーテ
ィングを形成しなくても、とりあえずレーザビームをグ
レーティング形成領域６に固定し、グレーティング形成
領域６における光透過阻止特性の波長依存性を測定しな
がらレーザビームの照射を行ない、この測定結果に基づ
いて、光透過阻止特性が小さい波長領域に対応する光フ
ァイバ１のコア領域が重点的にレーザ照射できるよう
に、レーザビームの照射位置を可変するようにしてもよ
い。

【００２６】さらに、上記実施形態例では、グレーティ
ング型光部品は、光ファイバ１のコアにグレーティング
形成領域６を設けた光部品としたが、本発明のグレーテ
ィング型光部品は、例えば光ファイバ１のコアとクラッ
ドの両方にグレーティング形成領域６を設けて構成して
もよいし、光導波路部品の光導波路にグレーティング形
成領域６を設けて構成してもよい。

【００２７】さらに、上記実施形態例では、グレーティ
ング形成領域６は、波長１６５０ｎｍ帯の光を透過阻止
するようにしたが、グレーティング型光部品の光透過阻
止波長領域は特に限定されるものではなく、適宜設定さ
れるものである。

【００２８】さらに、上記実施形態例では、グレーティ
ングの形成方法はフェイズマスク法としたが、グレーテ
ィングの形成方法はフェイズマスク法に限定されるもの
ではなく、適宜設定されるものであり、例えばホログラ
フィック法によりグレーティングを形成してもよい。

【００２９】

【発明の効果】本第１の発明によれば、エキシマレーザ
から発振されるレーザビームをグレーティング形成領域
の長手方向に走査しながらグレーティングの形成を行な
うために、エキシマレーザのレーザビームエネルギーを
グレーティングの形成領域にほぼ均一に照射することが
できる。そのため、ほぼ設計値通りのグレーティングを
容易に形成可能となり、非常に優れたグレーティング型
光部品とすることができる。

【００３０】さらに、本第２の発明によれば、グレーテ
ィング形成領域における光透過阻止特性の波長依存性を
測定しながらエキシマレーザから発振されるレーザビー
ムをグレーティング形成領域に照射し、前記光透過阻止
特性が小さい波長領域に対応する光導波路領域を重点的
にレーザ照射することによってグレーティング形成領域
における光透過阻止特性の波長依存性を低減するため
に、光透過阻止特性が小さい波長領域に対応する光導波
路領域の重点的なレーザ照射によって、グレーティング
形成領域にほぼ均一にレーザビームエネルギーを照射す
ることができ、本第１の発明と同様に、ほぼ設計値通り
のグレーティングを容易に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るグレーティング型光部品の製造方
法の一実施形態例を示す要部説明図である。

【図２】上記実施形態例のグレーティング型光部品の製
造方法を用いて製造したグレーティング型光部品の光透
過特性の一例を示すグラフである。

【図３】上記実施形態例のグレーティング型光部品の製
造方法を用いてグレーティングを形成したときの、製造
途中におけるグレーティングの光透過特性の一例を示す
グラフである。

【図４】グレーティング型光部品の光透過特性の設計値
の一例を示すグラフである。

【図５】従来のグレーティング型光部品の製造方法の一
例を示す説明図である。

【図６】従来のグレーティング型光部品の製造方法を用
いて製造したグレーティング型光部品の光透過特性の一
例を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 光ファイバ ６ グレーティング形成領域 ８ ミラー １３ フェイズマスク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 指宿 康弘 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光導波路を有し、該光導波路におけるグ
   レーティング形成領域の屈折率が光軸方向に周期的に変
   化するグレーティング型光部品の製造方法であって、エ
   キシマレーザから発振されるレーザビームをグレーティ
   ング形成領域の長手方向に走査しながらグレーティング
   の形成を行なうことを特徴とするグレーティング型光部
   品の製造方法。
2. 【請求項２】 光導波路を有し、該光導波路におけるグ
   レーティング形成領域の屈折率が光軸方向に周期的に変
   化するグレーティング型光部品の製造方法であって、前
   記グレーティング形成領域における光透過阻止特性の波
   長依存性を測定しながらエキシマレーザから発振される
   レーザビームをグレーティング形成領域に照射し、前記
   光透過阻止特性が小さい波長領域に対応する光導波路領
   域を重点的にレーザ照射することによってグレーティン
   グ形成領域における光透過阻止特性の波長依存性を低減
   することを特徴とするグレーティング型光部品の製造方
   法。