JPH1138263A - グレーティング形成方法 - Google Patents

グレーティング形成方法

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JPH1138263A
JPH1138263A JP19151797A JP19151797A JPH1138263A JP H1138263 A JPH1138263 A JP H1138263A JP 19151797 A JP19151797 A JP 19151797A JP 19151797 A JP19151797 A JP 19151797A JP H1138263 A JPH1138263 A JP H1138263A
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JP
Japan
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grating
optical fiber
irradiation
light
phase grating
Prior art date
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Pending
Application number
JP19151797A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuaki Sakai
和明 酒井
Susumu Inoue
享 井上
Hiroo Kanamori
弘雄 金森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンパクトで低損失の複数のグレーティング
を短時間に製作する。 【解決手段】 少なくともコア領域11にGe元素が添
加された石英系の光ファイバ10の周囲に位相格子板2
1,22および23を配置し、その位相格子板21,2
2および23それぞれに照射光A1 ,A2 およびA3 そ
れぞれを入射させ、光ファイバ10の光軸方向に沿って
干渉縞を形成して、複数のグレーティングを同時に形成
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、光導波路(光ファ
イバ、平面型光導波路)にグレーティングを形成する技
術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、Ge(ゲルマニウム)元素が
添加された石英系の光ファイバに紫外光を照射すると光
ファイバの照射部分の屈折率が大きくなることを利用し
て、光ファイバにグレーティングを形成することが行わ
れている。この光ファイバグレーティングは、伝搬する
信号光の波長λ、グレーティング周期Λおよび実効的な
屈折率neff の間の関係に依って、その信号光を反射、
放射または透過させる。したがって、光ファイバグレー
ティングは、例えば、多波長の信号光が伝搬してきた場
合に、そのうちの特定の波長の信号光のみを反射させ、
他の波長の信号光を透過させるフィルタ等として利用さ
れる。
【0003】このように光ファイバグレーティングを利
用したフィルタであって多波長の信号光のうちの複数の
波長の信号光を反射させるものを作製するのに、従来で
は以下のようにして作製していた。図6は、従来のグレ
ーティング形成方法の説明図である。先ず、上記複数の
波長の信号光それぞれを反射させ得る特性(グレーティ
ング周期Λおよび実効的な屈折率neff )を有するグレ
ーティングを、互いに異なる光ファイバ110,120
および130それぞれに形成する(図6(a))。そし
て、光ファイバ110と光ファイバ120の一端とを接
続するとともに、光ファイバ120の他端と光ファイバ
130とを接続する(図6(b))。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、所望の特性を有する光ファイバグレーティン
グを製作することができるものの、その製作に際して工
程数が多く時間を要するという問題点がある。また、そ
れぞれグレーティングが形成された複数の光ファイバを
縦続接続する必要があるので、全体として長くなるとい
う問題点もある。さらに、融着接続またはコネクタ接続
において伝送損失が生ずるという問題点もある。
【0005】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、コンパクトで低損失の複数のグレーテ
ィングを短時間に製作することができるグレーティング
形成方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係るグレーティ
ング形成方法は、光導波路の光軸に沿ってグレーティン
グを形成するグレーティング形成方法であって、光導波
路の互いに異なる複数の照射面それぞれに複数の照射光
それぞれを照射して2以上のグレーティングを形成す
る、ことを特徴とする。
【0007】また、上記複数の照射光それぞれは、互い
に異なる光源それぞれからの出射光であることを特徴と
する。この場合には、複数の照射光それぞれは、互いに
干渉することはない。
【0008】また、上記複数の照射光それぞれは波長が
互いに異なることを特徴とする。この場合には、グレー
ティングの周期は、照射光の波長に応じた値となる。
【0009】また、上記複数の照射面のうち何れかの2
つの照射面は重なっていることを特徴とする。この場合
には、全体としてコンパクトな構成となる。
【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、本発明は、光ファイバおよび平面型光導
波路の双方に適用可能であるが、以下では、光ファイバ
について説明する。
【0011】(第1の実施形態)先ず、第1の実施形態
について説明する。図1は、第1の実施形態に係るグレ
ーティング形成方法の説明図である。図1(a)は、光
ファイバ10の光軸方向に平行な方向から見た図であ
り、図1(b)は、光ファイバ10の光軸方向に垂直な
方向から見た図である。ここでは、3種類のグレーティ
ングを形成する場合について説明する。
【0012】光ファイバ10は、石英系の光ファイバで
あって、そのコア領域11(または、コア領域11およ
びクラッド領域12の双方)にGe元素が添加されたも
のである。すなわち、この光ファイバ10は、石英ガラ
スに例えば7.5wt%のGeO2(酸化ゲルマニウム)
が添加されたコア領域11と、石英ガラスからなるクラ
ッド領域12とを備える。ここで、Ge元素は、屈折率
を高めるための添加物である。この光ファイバ10は、
如何なる製造方法により製造されてもよく、例えば、M
CVD法、VAD法およびOVD法等により製造された
光ファイバ母材を電気炉で加熱して線引することにより
製造することができる。
【0013】この光ファイバ10は、所定の位置と方位
に配置された位相格子板21,22および23が囲む空
間に配置される。これら位相格子板21,22および2
3それぞれは、一方の面にそれぞれ所定の周期で凹凸の
格子が形成された透明平板であって、照射光A1 ,A2
およびA3 それぞれを入力して、光ファイバ10の光軸
方向に沿ってそれぞれの照射光の干渉縞を形成するもの
である。また、本実施形態においては、位相格子板2
1,22および23それぞれにより形成される干渉縞が
光ファイバ10の光軸方向について互いに重複しないよ
う、位相格子板21,22および23それぞれが配置さ
れている。
【0014】位相格子板21,22および23それぞれ
に入射する照射光A1 ,A2 およびA3 それぞれは、G
e元素が添加された光ファイバ10の屈折率を上昇させ
得る波長であって、例えば、アルゴンレーザ光源から出
射された波長244nmの紫外レーザ光などが好適に用
いられる。そして、これら照射光A1 ,A2 およびA3
それぞれは、位相格子板21,22および23それぞれ
に入射する。
【0015】このとき、照射光A1 ,A2 およびA3 そ
れぞれは、互いに同時に入射してもよい。また、照射光
A1 ,A2 およびA3 それぞれの波長は、同一であって
もよいし、異なるものであってもよい。また、照射光A
1 ,A2 およびA3 それぞれは、1つの光源から出射し
たものを分岐したものであってもよいし、互いに別に設
けられた光源それぞれから出射したものであってもよ
い。
【0016】図2は、グレーティング形成方法の詳細な
説明図である。なお、この図では、説明を簡便にするた
め、光ファイバ10および位相格子板21のみを記して
おり、位相格子板22および23を省略している。
【0017】照射光A1 が位相格子板21に入射する
と、その照射光A1 は、一部が位相格子板21により回
折されることなくそのまま透過して照射光A10となり、
他の一部が位相格子板21により回折されて照射光A1
1,A12となる。このうち、照射光A10は、位相格子板
21の凹凸の形状を最適に設計することにより、実質的
に無視できる程度に強度を小さくすることができる。し
たがって、照射光A1 が一定以上の光束径を有すれば、
分岐された照射光A11およびA12のみが実質的に光ファ
イバ10において干渉縞を形成する。そして、この干渉
縞が形成された光ファイバ10のGe元素が添加された
コア領域11において、その干渉縞の光強度分布に応じ
た屈折率上昇が起こり、これによりグレーティングが形
成される。なお、この図において、グレーティング形成
領域31におけるコア領域11のハッチング部分は、そ
れ以外の部分よりも屈折率が大きいことを表している。
【0018】図3は、第1の実施形態に係るグレーティ
ング形成方法により形成されたグレーティングの説明図
である。なお、この図では、光ファイバ10を1本の線
で表し、また、グレーティングをその線と交差する一定
間隔の複数の線で表している。以上の方法により形成さ
れたグレーティングは、この図に示すように、位相格子
板21,22および23それぞれによりグレーティング
が形成されたグレーティング形成領域31,32および
33それぞれからなる。なお、本実施形態の場合には、
グレーティング形成領域31,32および33は互いに
重複することはない。
【0019】以上のように、照射光A1 ,A2 およびA
3 それぞれを位相格子板21,22および23それぞれ
に入射させ、1本の光ファイバ10のグレーティング形
成領域31,32および33それぞれにグレーティング
を形成することにしたので、コンパクトで低損失の複数
のグレーティングを短時間に製作することができる。
【0020】(第2の実施形態)次に、第2の実施形態
について説明する。図4は、第2の実施形態に係るグレ
ーティング形成方法の説明図である。図4(a)は、光
ファイバ40の光軸方向に平行な方向から見た図であ
り、図4(b)は、光ファイバ40の光軸方向に垂直な
方向から見た図である。ここでも、3種類のグレーティ
ングを形成する場合について説明する。
【0021】光ファイバ40は、第1の実施形態におけ
る光ファイバ10と同様のものであり、位相格子板5
1,52および53それぞれも、第1の実施形態におけ
る位相格子板21,22または23と同様のものであ
る。また、第1の実施形態の場合と同様に、光ファイバ
40は、所定の位置と方位に配置された位相格子板5
1,52および53が囲む空間に配置され、位相格子板
51,52および53それぞれに照射光A4 ,A5 およ
びA6 それぞれが入射する。
【0022】しかし、第1の実施形態の場合と異なり、
本実施形態では、位相格子板51,52および53それ
ぞれにより形成される干渉縞が光ファイバ40の光軸方
向について重複する領域を有するよう、位相格子板5
1,52および53それぞれが配置されている。
【0023】照射光A4 ,A5 およびA6 それぞれの波
長は、同一であってもよいし、異なるものであってもよ
い。また、照射光A4 ,A5 およびA6 それぞれは、1
つの光源から出射したものを分岐したものであってもよ
いし、互いに別に設けられた光源それぞれから出射した
ものであってもよい。
【0024】ただし、本実施形態においては、位相格子
板51,52および53それぞれにより形成される干渉
縞が重複する領域を有するので、照射光A4 ,A5 およ
びA6 それぞれは、相互間で干渉しないことが必要であ
る。したがって、照射光A4,A5 およびA6 それぞれ
は、互いに異なる光源から出射されたものであるのが好
適である。あるいは、照射光A4 ,A5 およびA6 それ
ぞれは、1つの光源から出射されて互いに分岐されたも
のであっても、例えば、互いに直交する偏光状態とした
り、光路差をコヒーレント長以上として互いに干渉しな
いようにするのが好適である。
【0025】図5は、第2の実施形態に係るグレーティ
ング形成方法により形成されたグレーティングの説明図
である。なお、この図では、光ファイバ40を1本の線
で表し、また、グレーティングをその線と交差する一定
間隔の複数の線で表している。以上の方法により形成さ
れたグレーティングは、この図に示すように、位相格子
板51,52および53それぞれによりグレーティング
が形成されたグレーティング形成領域61,62および
63それぞれからなる。なお、本実施形態の場合には、
グレーティング形成領域61,62および63は互いに
重複する領域を有している。
【0026】以上のように、照射光A4 ,A5 およびA
6 それぞれを位相格子板51,52および53それぞれ
に入射させ、1本の光ファイバ40のグレーティング形
成領域61,62および63それぞれにグレーティング
を形成することにしたので、コンパクトで低損失の複数
のグレーティングを短時間に製作することができる。特
に、本実施形態では、グレーティング形成領域61,6
2および63それぞれの間で重複する領域を有するの
で、第1の実施形態の比べて更にコンパクトである。
【0027】本発明は、上記実施形態に限定されるもの
ではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形
態の説明においては、位相格子板を用いて位相格子法に
より干渉縞を形成したが、位相格子板を用いることな
く、干渉性を有する2光束を光ファイバで交差させて干
渉縞を形成してもよい。
【0028】また、上記実施形態の説明においては、1
本の光ファイバに形成されるグレーティングの数を3と
したが、これに限られるものではなく任意の数でよい。
また、上記実施形態の説明においては、光ファイバにグ
レーティングを形成する場合について説明したが、平面
型光導波路にグレーティングを形成する場合も同様であ
る。
【0029】
【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
よれば、光導波路(光ファイバおよび平面型光導波路の
双方を含む)の互いに異なる複数の照射面それぞれに複
数の照射光それぞれを照射して2以上のグレーティング
を形成することにしたので、コンパクトで低損失の複数
のグレーティングを短時間に製作することができる。
【0030】また、上記複数の照射光それぞれは、互い
に異なる光源それぞれからの出射光である場合には、複
数の照射光それぞれは、互いに干渉することはない。ま
た、上記複数の照射光それぞれは波長が互いに異なる場
合には、グレーティングの周期は、照射光の波長に応じ
た値となる。また、上記複数の照射面のうち何れかの2
つの照射面は重なっている場合には、全体として更にコ
ンパクトな構成となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態に係るグレーティング形成方法
の説明図である。
【図2】グレーティング形成方法の詳細な説明図であ
る。
【図3】第1の実施形態に係るグレーティング形成方法
により形成されたグレーティングの説明図である。
【図4】第2の実施形態に係るグレーティング形成方法
の説明図である。
【図5】第2の実施形態に係るグレーティング形成方法
により形成されたグレーティングの説明図である。
【図6】従来のグレーティング形成方法の説明図であ
る。
【符号の説明】
10…光ファイバ、11…コア領域、12…クラッド領
域、21,22,23…位相格子板、31,32,33
…グレーティング形成領域、40…光ファイバ、41…
コア領域、42…クラッド領域、51,52,53…位
相格子板、61,62,63…グレーティング形成領
域。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光導波路の光軸に沿ってグレーティング
    を形成するグレーティング形成方法であって、前記光導
    波路の互いに異なる複数の照射面それぞれに複数の照射
    光それぞれを照射して2以上のグレーティングを形成す
    る、ことを特徴とするグレーティング形成方法。
  2. 【請求項2】 前記複数の照射光それぞれは、互いに異
    なる光源それぞれからの出射光である、ことを特徴とす
    る請求項1記載のグレーティング形成方法。
  3. 【請求項3】 前記複数の照射光それぞれは波長が互い
    に異なる、ことを特徴とする請求項2記載のグレーティ
    ング形成方法。
  4. 【請求項4】 前記複数の照射面のうち何れかの2つの
    照射面は重なっている、ことを特徴とする請求項1記載
    のグレーティング形成方法。
JP19151797A 1997-07-16 1997-07-16 グレーティング形成方法 Pending JPH1138263A (ja)

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JP19151797A JPH1138263A (ja) 1997-07-16 1997-07-16 グレーティング形成方法

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011128402A (ja) * 2009-12-18 2011-06-30 Dainippon Printing Co Ltd ホログラフィック光学素子の作製方法及びそれにより作製されたホログラフィック光学素子

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011128402A (ja) * 2009-12-18 2011-06-30 Dainippon Printing Co Ltd ホログラフィック光学素子の作製方法及びそれにより作製されたホログラフィック光学素子

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