JPH116925A - 自動光ファイバブラッグ格子書き込みのための高精度波長制御装置及び方法 - Google Patents
自動光ファイバブラッグ格子書き込みのための高精度波長制御装置及び方法Info
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- JPH116925A JPH116925A JP10155969A JP15596998A JPH116925A JP H116925 A JPH116925 A JP H116925A JP 10155969 A JP10155969 A JP 10155969A JP 15596998 A JP15596998 A JP 15596998A JP H116925 A JPH116925 A JP H116925A
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02057—Optical fibres with cladding with or without a coating comprising gratings
- G02B6/02076—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings
- G02B6/02123—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by the method of manufacture of the grating
- G02B6/02133—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by the method of manufacture of the grating using beam interference
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高品質の光ファイバブラッグ格子を形成する
ためのコンピュータ制御型の装置及び方法を提供する。 【解決手段】 本発明の装置(10)は、紫外線ビーム(18)
を発生するためのレーザ(12)と、このビーム(18)を受け
取るためにレーザ(12)の下流に配置された回転可能なス
クラッパミラー(32)と、このミラー(32)により形成され
る高い縞周波数の干渉像(86)を受け取るためにミラー(3
2)の縁付近に配置された光ファイバ(48)とを備えてい
る。ミラー(32)は、ファイバコアにおけるブラッグ波長
を変化させるために、ビーム(18)の入射角に対して予め
選択されたピボット点(36)の周りでミラー(32)を回転す
る回転段(14)に接続される。
ためのコンピュータ制御型の装置及び方法を提供する。 【解決手段】 本発明の装置(10)は、紫外線ビーム(18)
を発生するためのレーザ(12)と、このビーム(18)を受け
取るためにレーザ(12)の下流に配置された回転可能なス
クラッパミラー(32)と、このミラー(32)により形成され
る高い縞周波数の干渉像(86)を受け取るためにミラー(3
2)の縁付近に配置された光ファイバ(48)とを備えてい
る。ミラー(32)は、ファイバコアにおけるブラッグ波長
を変化させるために、ビーム(18)の入射角に対して予め
選択されたピボット点(36)の周りでミラー(32)を回転す
る回転段(14)に接続される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、ブラッグ
格子に係り、より詳細には、ブラッグの中心波長を正確
に制御して高品質の光ファイバブラッグ格子を形成する
装置及び方法に係る。
格子に係り、より詳細には、ブラッグの中心波長を正確
に制御して高品質の光ファイバブラッグ格子を形成する
装置及び方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】ほとんどの光ファイバブラッグ格子は、
ファイバのコアを強力な空間的に変調された紫外線（Ｕ
Ｖ）ビームに曝すことにより製造される。ＵＶ光は、光
ファイバのコア材料の屈折率の増加を誘起する。その
後、ファイバのコアに沿って放射された光は、空間的変
調周期（Λ）及び光の波長（λ）がブラッグ条件λB ＝
２ｎΛを満足する場合だけ反射される。但し、ｎは、フ
ァイバコアの平均屈折率である。
ファイバのコアを強力な空間的に変調された紫外線（Ｕ
Ｖ）ビームに曝すことにより製造される。ＵＶ光は、光
ファイバのコア材料の屈折率の増加を誘起する。その
後、ファイバのコアに沿って放射された光は、空間的変
調周期（Λ）及び光の波長（λ）がブラッグ条件λB ＝
２ｎΛを満足する場合だけ反射される。但し、ｎは、フ
ァイバコアの平均屈折率である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】公知技術によれば、光
ファイバブラッグ格子において反射波長の中心を正確に
位置決めするには、光学系の飽き飽きするほどの再整列
を必要とする。適切な縞間隔を有するホログラフ的な縞
パターンを形成するには、プリズム技術におけるプリズ
ム及び円柱状レンズや、開放ホログラフ技術におけるビ
ームスプリッタ、合成ミラー及び収束レンズのようなビ
ーム合成光学系を正確に位置設定することを必要とす
る。これは、光ファイバブラッグ格子の製造を時間のか
かるものにすると共に、大規模な商業的実施を不可能に
する。従って、ブラッグの中心波長を正確に制御して光
ファイバブラッグ格子を定常的に製造する装置及び方法
を提供する技術が要望される。
ファイバブラッグ格子において反射波長の中心を正確に
位置決めするには、光学系の飽き飽きするほどの再整列
を必要とする。適切な縞間隔を有するホログラフ的な縞
パターンを形成するには、プリズム技術におけるプリズ
ム及び円柱状レンズや、開放ホログラフ技術におけるビ
ームスプリッタ、合成ミラー及び収束レンズのようなビ
ーム合成光学系を正確に位置設定することを必要とす
る。これは、光ファイバブラッグ格子の製造を時間のか
かるものにすると共に、大規模な商業的実施を不可能に
する。従って、ブラッグの中心波長を正確に制御して光
ファイバブラッグ格子を定常的に製造する装置及び方法
を提供する技術が要望される。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記及び他の目的は、高
品質の光ファイバブラッグ格子を製造するためのコンピ
ュータ制御型の装置及び方法によって達成される。好ま
しくは、この装置は、紫外線ビームを発生するレーザ
と、ビームを受け取るためにレーザの下流に配置された
回転可能なスクラッパミラーと、このスクラッパミラー
により形成される高い縞周波数の干渉像を受け取るため
にスクラッパミラーの縁に垂直に配置された光ファイバ
とを備えている。ミラーは、ファイバコアにおいてブラ
ッグ波長を変化させるためにビームの入射角に対して予
め選択されたピボット点のまわりでミラーを回転させる
回転段に接続される。
品質の光ファイバブラッグ格子を製造するためのコンピ
ュータ制御型の装置及び方法によって達成される。好ま
しくは、この装置は、紫外線ビームを発生するレーザ
と、ビームを受け取るためにレーザの下流に配置された
回転可能なスクラッパミラーと、このスクラッパミラー
により形成される高い縞周波数の干渉像を受け取るため
にスクラッパミラーの縁に垂直に配置された光ファイバ
とを備えている。ミラーは、ファイバコアにおいてブラ
ッグ波長を変化させるためにビームの入射角に対して予
め選択されたピボット点のまわりでミラーを回転させる
回転段に接続される。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の効果及び目的がいかに達
成されるかを明らかにするために、添付図面を参照して
本発明の特定の実施形態について詳細に説明する。これ
らの図面は、本発明の好ましい実施形態を単に例示する
ものに過ぎず、本発明をこれに限定するものではないこ
とを理解されたい。
成されるかを明らかにするために、添付図面を参照して
本発明の特定の実施形態について詳細に説明する。これ
らの図面は、本発明の好ましい実施形態を単に例示する
ものに過ぎず、本発明をこれに限定するものではないこ
とを理解されたい。
【０００６】添付図面の図１は、光ファイバブラッグ格
子を形成するための本発明の装置を参照番号１０で一般
的に示している。この装置１０は、一般に、レーザ１２
と、回転段１４と、コントローラ１６とを備えている。
レーザ１２は、紫外線ビーム１８を発生するのに適した
市場で入手できる連続波（ＣＷ）レーザであるのが好ま
しい。レーザ１２は、倍周波数出力を発生するようにレ
ーザキャビティ内にベータ−硼酸バリウム（ＢＢＯ）結
晶を含むアルゴンイオンレーザであるのが更に好まし
い。例えば、レーザ１２は、長いコヒレンス長さ及び高
いビーム品質をもつ２４４ｎｍ波長の１００ｍＷ ＣＷ
ビーム１８を発生することができる。チューブ１９は、
ビーム１８を包囲し、外気流が波頭歪を生じるのを防止
するのに使用される。
子を形成するための本発明の装置を参照番号１０で一般
的に示している。この装置１０は、一般に、レーザ１２
と、回転段１４と、コントローラ１６とを備えている。
レーザ１２は、紫外線ビーム１８を発生するのに適した
市場で入手できる連続波（ＣＷ）レーザであるのが好ま
しい。レーザ１２は、倍周波数出力を発生するようにレ
ーザキャビティ内にベータ−硼酸バリウム（ＢＢＯ）結
晶を含むアルゴンイオンレーザであるのが更に好まし
い。例えば、レーザ１２は、長いコヒレンス長さ及び高
いビーム品質をもつ２４４ｎｍ波長の１００ｍＷ ＣＷ
ビーム１８を発生することができる。チューブ１９は、
ビーム１８を包囲し、外気流が波頭歪を生じるのを防止
するのに使用される。
【０００７】半波長プレート２０は、ビーム１８の偏光
を９０°回転するためにレーザ１２と光学的に通信す
る。ビーム１８の極性の回転は、以下に述べる正しい高
周波数の縞パターンを形成するために必要とされる。ガ
リレイ望遠鏡２２は、ビーム１８を受け取るために半波
長プレート２０の下流に配置される。ガリレイ望遠鏡２
２は、ビーム拡張のための負のレンズ２４と、レーザ１
２から中心ビームを分離するためのアパーチャー２６
と、ビームを所望の直径にコリメートするための正のレ
ンズ２８とを含む。ここでは、１．６ｃｍ直径のビーム
が使用されるのが好ましい。ビーム１８から線焦点を形
成するためにガリレイ望遠鏡２２に対して受光関係で円
柱状レンズ３０が配置される。焦点距離１５ｃｍの円柱
状レンズがこの目的に特に良く適していると分かった。
を９０°回転するためにレーザ１２と光学的に通信す
る。ビーム１８の極性の回転は、以下に述べる正しい高
周波数の縞パターンを形成するために必要とされる。ガ
リレイ望遠鏡２２は、ビーム１８を受け取るために半波
長プレート２０の下流に配置される。ガリレイ望遠鏡２
２は、ビーム拡張のための負のレンズ２４と、レーザ１
２から中心ビームを分離するためのアパーチャー２６
と、ビームを所望の直径にコリメートするための正のレ
ンズ２８とを含む。ここでは、１．６ｃｍ直径のビーム
が使用されるのが好ましい。ビーム１８から線焦点を形
成するためにガリレイ望遠鏡２２に対して受光関係で円
柱状レンズ３０が配置される。焦点距離１５ｃｍの円柱
状レンズがこの目的に特に良く適していると分かった。
【０００８】スクラッパミラー３２は、円柱状レンズ３
０から線焦点を受け取るように回転段１４に接続され
る。スクラッパミラー３２は、Ｓ方向の偏光に最適な１
００％反射率のコーティングを有する３インチ型ミラー
であるのが好ましい。回転段１４は、ビーム１８の入射
角に対してミラー３２を正確に回転するためにコントロ
ーラ１６のナノコントローラ３４と通信する。ミラー３
２を回転することによりブラッグ波長を変化させること
ができる。プラスチック包囲体３５は、波頭歪を最小に
するために光学系を収容する。図２を参照すれば、ミラ
ー３２が回転するところのピボット点３６は、ミラー３
２が格子間隔を変えるために回転されたときに線焦点と
ファイバコアの適切な整列を確保する。以下に詳細に述
べるように、光ファイバブラッグ格子の自動的な製造
は、ピボット点３６を適切に選択することにより改善さ
れる。適切な選択により、ピボット点３６は、新たなブ
ラッグ波長へ切り換わるときにミラー３２を並進移動す
る必要性を軽減する。
０から線焦点を受け取るように回転段１４に接続され
る。スクラッパミラー３２は、Ｓ方向の偏光に最適な１
００％反射率のコーティングを有する３インチ型ミラー
であるのが好ましい。回転段１４は、ビーム１８の入射
角に対してミラー３２を正確に回転するためにコントロ
ーラ１６のナノコントローラ３４と通信する。ミラー３
２を回転することによりブラッグ波長を変化させること
ができる。プラスチック包囲体３５は、波頭歪を最小に
するために光学系を収容する。図２を参照すれば、ミラ
ー３２が回転するところのピボット点３６は、ミラー３
２が格子間隔を変えるために回転されたときに線焦点と
ファイバコアの適切な整列を確保する。以下に詳細に述
べるように、光ファイバブラッグ格子の自動的な製造
は、ピボット点３６を適切に選択することにより改善さ
れる。適切な選択により、ピボット点３６は、新たなブ
ラッグ波長へ切り換わるときにミラー３２を並進移動す
る必要性を軽減する。
【０００９】再び図１を参照すれば、ナノコントローラ
３４は、コンピュータ即ち中央処理ユニット（ＣＰＵ）
３８と、モニタ４０と、キーボード４２とを含む。又、
ＣＰＵ３８は、専用キーボード４６を含むビーム診断シ
ステム４４とも通信する。以下に詳細に述べるように、
ナノコントローラ３４は、ミラー３２の角度を調整する
ための駆動信号を供給する。この調整は、ＣＰＵ３８に
より制御される。光ファイバ４８は、ファイバ取付部５
０によりミラー３２に隣接して固定される。図３ａ−３
ｃから明らかなように、ファイバ４８は、３軸並進移動
段５２に張力で保持され、３軸並進移動段５２は、１ミ
クロンの調整分解能を有するのが好ましい。この調整レ
ベルが好ましい理由は、ファイバ４８のコア直径が２な
いし５ミクロン程度に小さいからである。最終並進移動
段５４は、ファイバ４８の一端５６を上下に移動し、入
射ビームの２つの経路（１つは直接的そして１つはミラ
ー３２からの反射）からの線焦点がファイバコアと一致
するよう確保する。２つの線焦点により形成される単一
スリット回折パターンをファイバコアからずれて回折す
るように調整することにより最終的な調整が与えられ
る。
３４は、コンピュータ即ち中央処理ユニット（ＣＰＵ）
３８と、モニタ４０と、キーボード４２とを含む。又、
ＣＰＵ３８は、専用キーボード４６を含むビーム診断シ
ステム４４とも通信する。以下に詳細に述べるように、
ナノコントローラ３４は、ミラー３２の角度を調整する
ための駆動信号を供給する。この調整は、ＣＰＵ３８に
より制御される。光ファイバ４８は、ファイバ取付部５
０によりミラー３２に隣接して固定される。図３ａ−３
ｃから明らかなように、ファイバ４８は、３軸並進移動
段５２に張力で保持され、３軸並進移動段５２は、１ミ
クロンの調整分解能を有するのが好ましい。この調整レ
ベルが好ましい理由は、ファイバ４８のコア直径が２な
いし５ミクロン程度に小さいからである。最終並進移動
段５４は、ファイバ４８の一端５６を上下に移動し、入
射ビームの２つの経路（１つは直接的そして１つはミラ
ー３２からの反射）からの線焦点がファイバコアと一致
するよう確保する。２つの線焦点により形成される単一
スリット回折パターンをファイバコアからずれて回折す
るように調整することにより最終的な調整が与えられ
る。
【００１０】ファイバ４８に加えられる張力は、ファイ
バ取付部５０に取り付けられたゲージ５８に表示される
値を監視することによりセットされる。ファイバ４８に
加えられる特定に張力に対して波長のシフトが実現され
る。波長の位置決め設定を行うときには、この既知の量
が考慮される。又、ここで図１も参照すれば、ナノコン
トローラ３４は、駆動信号をナノドライブ１００へ送
り、該ナノドライブは、ミラー３２の角度を調整するよ
うに回転ドライブ１０４のモーメントアーム１０２を移
動する。ナノドライブ１００は、ＣＰＵ３８により制御
され、マイクロラジアン角度の間隔を与えるようにナノ
ドライブ１００をステップさせる。ミラー３２の特定の
角度は、以下に述べるようにブラッグ波長に必要な角度
にセットされる。
バ取付部５０に取り付けられたゲージ５８に表示される
値を監視することによりセットされる。ファイバ４８に
加えられる特定に張力に対して波長のシフトが実現され
る。波長の位置決め設定を行うときには、この既知の量
が考慮される。又、ここで図１も参照すれば、ナノコン
トローラ３４は、駆動信号をナノドライブ１００へ送
り、該ナノドライブは、ミラー３２の角度を調整するよ
うに回転ドライブ１０４のモーメントアーム１０２を移
動する。ナノドライブ１００は、ＣＰＵ３８により制御
され、マイクロラジアン角度の間隔を与えるようにナノ
ドライブ１００をステップさせる。ミラー３２の特定の
角度は、以下に述べるようにブラッグ波長に必要な角度
にセットされる。
【００１１】図１から明らかなように、光ファイバ４８
は、発光ダイオード（ＬＥＤ）６０と光学スペクトル分
析器６２との間に延びる。このように、ミラー３２を介
して光ファイバ４８により受け取られる放射は、ＬＥＤ
６０で観察できる。又、格子が形成されている間に送信
スペクトルを分析器６２で監視して、ブラッグ格子の波
長及び反射率を確認することができる。このように、所
望の反射率を得ることができる。図４を参照すれば、ミ
ラー３２は、予め選択された波長のブラッグ格子を書き
込むのに適した第１の位置で示されている。例えば、こ
の波長は、通信業界に特に関心のあるものである。しか
しながら、本発明は、他の波長範囲のブラッグ格子を書
き込むのにも適していることに注意されたい。更に、こ
こに述べる第１、第２又は予め選択された波長は、波長
の領域を表し、従って、示された特定の波長に限定され
るものでないことも理解されたい。上記のように、ミラ
ー３２は、これを予め選択されたピボット点３６の周り
で回転することにより新たなブラッグ波長位置へと移動
することができる。しかしながら、ピボット点３６が不
適切に選択された場合には、ミラー３２は、最適な整列
を維持するように並進移動されねばならない。
は、発光ダイオード（ＬＥＤ）６０と光学スペクトル分
析器６２との間に延びる。このように、ミラー３２を介
して光ファイバ４８により受け取られる放射は、ＬＥＤ
６０で観察できる。又、格子が形成されている間に送信
スペクトルを分析器６２で監視して、ブラッグ格子の波
長及び反射率を確認することができる。このように、所
望の反射率を得ることができる。図４を参照すれば、ミ
ラー３２は、予め選択された波長のブラッグ格子を書き
込むのに適した第１の位置で示されている。例えば、こ
の波長は、通信業界に特に関心のあるものである。しか
しながら、本発明は、他の波長範囲のブラッグ格子を書
き込むのにも適していることに注意されたい。更に、こ
こに述べる第１、第２又は予め選択された波長は、波長
の領域を表し、従って、示された特定の波長に限定され
るものでないことも理解されたい。上記のように、ミラ
ー３２は、これを予め選択されたピボット点３６の周り
で回転することにより新たなブラッグ波長位置へと移動
することができる。しかしながら、ピボット点３６が不
適切に選択された場合には、ミラー３２は、最適な整列
を維持するように並進移動されねばならない。
【００１２】図４に示すように、ミラー３２は、既知の
波長のブラッグ格子を書き込むための適切な位置にあ
る。ＵＶ書き込みビームの中心軸７２は、ミラー３２の
面７４に入射することが明らかである。ミラー３２の面
７４に対するＵＶビーム１８の入射角θの特定の関係
は、次の式で表される。 λＢ＝ｎ０・λｕｖ／sin(θ) 但し、ｎ０＝ブラッグ波長におけるファイバコアの屈折
率、 θ＝入射角、 λｕｖ＝ＵＶ光の波長、そして λＢ＝ブラッグ波長、 である。ここに示す実施形態では、ビーム１８の左部分
７８は、ミラー３２の面７４で反射し、一方、ビーム１
８の右部分８２は、ファイバ４８へ直接進行する。ファ
イバ４８において、ビーム１８の左部分７８は、ビーム
１８の右部分８２に重畳し、ブラッグ格子を書き込むに
必要な高い縞周波数の干渉像８６を形成する。
波長のブラッグ格子を書き込むための適切な位置にあ
る。ＵＶ書き込みビームの中心軸７２は、ミラー３２の
面７４に入射することが明らかである。ミラー３２の面
７４に対するＵＶビーム１８の入射角θの特定の関係
は、次の式で表される。 λＢ＝ｎ０・λｕｖ／sin(θ) 但し、ｎ０＝ブラッグ波長におけるファイバコアの屈折
率、 θ＝入射角、 λｕｖ＝ＵＶ光の波長、そして λＢ＝ブラッグ波長、 である。ここに示す実施形態では、ビーム１８の左部分
７８は、ミラー３２の面７４で反射し、一方、ビーム１
８の右部分８２は、ファイバ４８へ直接進行する。ファ
イバ４８において、ビーム１８の左部分７８は、ビーム
１８の右部分８２に重畳し、ブラッグ格子を書き込むに
必要な高い縞周波数の干渉像８６を形成する。
【００１３】ビーム１８の中心軸７２がミラー３２の頂
点７６に交差しないときには、ビームの重畳が対称的で
なくなることが明らかである。即ち、ビーム１８の左部
分７８又は右部分８２が、ビーム１８の他の半部分８
２、７８と同じ空間的な広がりをもたなくなる。ブラッ
グ波長を変更するように最適なピボット点３６の周りで
ミラー３２を回転することにより対称的な重畳が確保さ
れる。ミラー３２の並進移動は、不適切なピボット点３
６の周りで回転が行われる場合にＵＶ書き込みビーム１
８の左部分７８及び右部分８２の対称的な重畳を達成す
るために必要とされる。ミラー３２は、ある範囲の既知
の波長のブラッグ書き込み位置の１つにミラー３２を選
択的に位置設定するためにピボット点３６の周りで回転
することができる。ＵＶビーム１８に沿った軸方向位置
は、ビーム１８の円柱状焦点がファイバ４８のコアに接
触するように選択される（図１）。
点７６に交差しないときには、ビームの重畳が対称的で
なくなることが明らかである。即ち、ビーム１８の左部
分７８又は右部分８２が、ビーム１８の他の半部分８
２、７８と同じ空間的な広がりをもたなくなる。ブラッ
グ波長を変更するように最適なピボット点３６の周りで
ミラー３２を回転することにより対称的な重畳が確保さ
れる。ミラー３２の並進移動は、不適切なピボット点３
６の周りで回転が行われる場合にＵＶ書き込みビーム１
８の左部分７８及び右部分８２の対称的な重畳を達成す
るために必要とされる。ミラー３２は、ある範囲の既知
の波長のブラッグ書き込み位置の１つにミラー３２を選
択的に位置設定するためにピボット点３６の周りで回転
することができる。ＵＶビーム１８に沿った軸方向位置
は、ビーム１８の円柱状焦点がファイバ４８のコアに接
触するように選択される（図１）。
【００１４】更に図４を参照すれば、線焦点とファイバ
４８との適切な整列を確保するために、ビーム１８に対
して円柱状レンズ３０を回転することが必要となる。こ
れを達成するために、円柱状レンズ３０は、線焦点をフ
ァイバ４８に対して垂直にするために、ファイバ４８に
平行になるよう回転される。これは、ファイバ４８に適
切に整合した干渉を確保し、これは、ファイバ４８のコ
アに高い空間的周波数の干渉像８６を形成すると共に、
光ファイバブラッグ格子を形成するに必要な空間的に変
調されたＵＶ光を形成する。
４８との適切な整列を確保するために、ビーム１８に対
して円柱状レンズ３０を回転することが必要となる。こ
れを達成するために、円柱状レンズ３０は、線焦点をフ
ァイバ４８に対して垂直にするために、ファイバ４８に
平行になるよう回転される。これは、ファイバ４８に適
切に整合した干渉を確保し、これは、ファイバ４８のコ
アに高い空間的周波数の干渉像８６を形成すると共に、
光ファイバブラッグ格子を形成するに必要な空間的に変
調されたＵＶ光を形成する。
【００１５】従って、ミラー３２のピボット点３６は、
ある波長領域から別の波長領域へ、例えば、１３００ｎ
ｍから１５００ｎｍへ切り換えるときに有効な状態に保
たれる。ここに示す実施形態では、ピボット点３６の位
置は、広範囲な入射角にわたって有効である。従って、
ブラッグの中心波長の正確な制御に伴い高品質のブラッ
グ格子を日常的に製造することができる。更に、異なる
波長で書き込むために公知システムに必要とされた装置
要素の飽き飽きするような整列は軽減される。以上の説
明から、当業者であれば、本発明の広範な技術が種々の
形態で実施できることが明らかであろう。それ故、本発
明を特定の実施形態について説明したが、添付図面、そ
れを参照した説明、及び特許請求の範囲から、他の変更
や修正が当業者に明らかであろうから、本発明は、上記
の説明に限定されるものではない。
ある波長領域から別の波長領域へ、例えば、１３００ｎ
ｍから１５００ｎｍへ切り換えるときに有効な状態に保
たれる。ここに示す実施形態では、ピボット点３６の位
置は、広範囲な入射角にわたって有効である。従って、
ブラッグの中心波長の正確な制御に伴い高品質のブラッ
グ格子を日常的に製造することができる。更に、異なる
波長で書き込むために公知システムに必要とされた装置
要素の飽き飽きするような整列は軽減される。以上の説
明から、当業者であれば、本発明の広範な技術が種々の
形態で実施できることが明らかであろう。それ故、本発
明を特定の実施形態について説明したが、添付図面、そ
れを参照した説明、及び特許請求の範囲から、他の変更
や修正が当業者に明らかであろうから、本発明は、上記
の説明に限定されるものではない。
【図１】ブラッグの中心波長を正確に制御して光ファイ
バブラッグ格子を製造するための本発明による装置の概
略上面図である。
バブラッグ格子を製造するための本発明による装置の概
略上面図である。
【図２】図１の２−２線に沿ったスクラッパミラー及び
回転段の詳細な図である。
回転段の詳細な図である。
【図３ａ】図１の光ファイバ取付部及び回転段を示す図
である。
である。
【図３ｂ】図１の光ファイバ取付部及び回転段を示す図
である。
である。
【図３ｃ】図１の光ファイバ取付部及び回転段を示す図
である。
である。
【図４】高周波数の干渉像を形成するように重畳する入
射ＵＶビームの多数の光線経路を示す図である。
射ＵＶビームの多数の光線経路を示す図である。
１０ 光ファイバブラッグ格子を形成する装置 １２ レーザ １４ 回転段 １６ コントローラ １８ 紫外線ビーム ２０ 半波長プレート ２２ ガリレイ望遠鏡 ２４ 負のレンズ ２６ アパーチャー ２８ 正のレンズ ３０ 円柱状レンズ ３２ スクラッパミラー ３４ ナノコントローラ ３６ ピボット点 ３８ ＣＰＵ ４０ モニタ ４２ キーボード ４４ ビーム診断システム ４８ 光ファイバ ５０ ファイバ取付部 ５４ 最終的な並進移動段
Claims (20)
- 【請求項１】 ある範囲のブラッグ波長にわたり光ファ
イバブラッグ格子を書き込むための装置において、 紫外線ビームを発生するレーザと、 上記ビームがミラー表面に入射するように上記レーザの
下流に配置されたミラーと、 上記ビームの線焦点を上記ミラーの表面に平行に整列す
るように上記レーザと上記ミラーとの間に介在された円
柱状レンズと、 上記ミラーに接続され、上記ビームの入射角に対して予
め選択されたピボット点のまわりで上記ミラーを回転
し、上記範囲内で上記ブラッグ波長を変化させるための
回転段と、 上記ミラーの縁付近に配置され、上記ビームから上記ミ
ラーにより形成された高い縞周波数の干渉像をコア部分
で受け取る光ファイバとを備え、上記の高い縞周波数の
干渉像が上記ブラッグ格子をそこに書き込むことを特徴
とする装置。 - 【請求項２】 上記ミラーは、スクラッパミラーを更に
含む請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 上記ミラーの上記縁付近に上記ファイバ
を固定するためのファイバ取付部を更に備え、このファ
イバ取付部は、上記線焦点に対して上記コアの位置を調
整するための３軸並進移動段を含む請求項１に記載の装
置。 - 【請求項４】 上記ビームの偏光を９０°回転するため
に上記レーザと上記円柱状レンズとの間に介在された半
波長プレートを更に備えた請求項１に記載の装置。 - 【請求項５】 上記ビームの直径を所定のサイズに変更
するために上記レーザと上記円柱状レンズとの間に介在
されたガリレイ望遠鏡を更に備えた請求項１に記載の装
置。 - 【請求項６】 上記ブラッグ格子が形成される間に上記
コアの波長及び反射率を監視するために上記光ファイバ
の第１端に接続された光学スペクトル分析器を更に備え
た請求項１に記載の装置。 - 【請求項７】 上記ビームに対して上記ミラーを正確に
回転するために上記回転段に作動的に接続されたナノコ
ントローラを更に備えた請求項１に記載の装置。 - 【請求項８】 上記ピボット点は、第１波長においてブ
ラッグ格子を書き込むための第１の向きと、第２波長に
おいてブラッグ格子を書き込むための第２の向きとの間
で上記ミラーを回転するところの位置に配置される請求
項１に記載の装置。 - 【請求項９】 上記レーザは、更に、倍周波数出力を発
生するためのベータ−硼酸バリウム結晶を含むアルゴン
イオンレーザである請求項１に記載の装置。 - 【請求項１０】 上記ビームは、更に、２４４ｎｍ波長
の１００ｍＷ連続波ビームである請求項１に記載の装
置。 - 【請求項１１】 上記ミラーは、更に、Ｓ方向に偏光さ
れた１００％反射率のコーティングが付着された３イン
チ型のスクラッパミラーである請求項１に記載の装置。 - 【請求項１２】 上記円柱状レンズは、更に、焦点距離
が１５ｃｍの円柱状レンズである請求項１に記載の装
置。 - 【請求項１３】 上記ファイバ取付部は、更に、上記線
焦点を上記ファイバのコアに整列するために上記ファイ
バの一端を上記ミラーに対して垂直に移動する最終的な
並進移動段を含む請求項３に記載の装置。 - 【請求項１４】 上記ファイバ取付部は、更に、上記フ
ァイバに付与される張力に基づいて上記ブラッグ波長を
シフトするためのテンション部材を含む請求項３に記載
の装置。 - 【請求項１５】 上記ガリレイ望遠鏡は、更に、 上記ビームの直径を拡大するためのビーム拡散器と、 上記ビームを所定の直径に維持するためのコリメートレ
ンズと、を含む請求項５に記載の装置。 - 【請求項１６】 上記予め選択された直径は、１．６ｃ
ｍに等しい請求項１５に記載の装置。 - 【請求項１７】 上記ナノコントローラは、更に、ビー
ム診断システムに作動的に接続されたコンピュータを含
む請求項７に記載の装置。 - 【請求項１８】 ある範囲のブラッグ波長にわたり光フ
ァイバブラッグ格子を書き込むための方法において、 紫外線ビームを発生するレーザを選択し、 上記ビームがミラー面に入射するように上記レーザの下
流にミラーを配置し、 上記ビームの線焦点を上記ミラー面に平行に整列するよ
うに上記レーザと上記ミラーとの間に円柱状レンズを介
在し、 上記ビームの入射角に対して予め選択されたピボット点
の周りで上記ミラーを回転して上記範囲内で上記ブラッ
グ波長を変化させるために上記ミラーに回転段を接続
し、 上記ビームから上記ミラーにより形成された高い縞周波
数の干渉像をコア部分で受け取るように上記ミラーの縁
付近に光ファイバを固定し、上記の高い縞周波数の干渉
像は、上記ブラッグ格子をそこに書き込み、そして上記
線焦点が上記ファイバの上記コア部分に当たるようにす
る、という段階を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項１９】 上記ミラーの上記縁付近に上記ファイ
バを固定するためのファイバ取付部を更に設け、このフ
ァイバ取付部は、上記線焦点に対して上記コアの位置を
調整するための３軸並進移動段を含む請求項１８に記載
の方法。 - 【請求項２０】 上記ミラーは、更に、スクラッパミラ
ーである請求項１８に記載の方法。
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