KR100336846B1

KR100336846B1 - 광섬유격자및그제조방법

Info

Publication number: KR100336846B1
Application number: KR1019980019959A
Authority: KR
Inventors: 료조 야마우치; 아키라 와다; 테츠야 사카이; 노부유키 타나카; 켄스케 시마; 켄지 니시데; 시게후미 야마사키
Original assignee: 가부시끼가이샤 후지꾸라
Priority date: 1997-09-11
Filing date: 1998-05-30
Publication date: 2002-10-25
Also published as: DE69835486T2; CA2239276C; JPH1184151A; CA2239276A1; US20010019643A1; US6298183B1; EP0902308A1; TW386164B; US6442313B2; KR19990029213A; CN1097206C; CN1210985A; DE69835486D1; EP0902308B1

Abstract

본 발명은 광섬유 격자 및 그 제조방법에 관한 것으로 특히 염가이고 경시(經時) 변화가 작은 광섬유 격자 및 그 제조 방법에 관한 기술로서, 잔류 응력(殘留應力)을 가지는 코어를 구비한 광섬유를 길이 방향으로 간헐적으로 가열하고, 이 코어 주위의 클래드를 연화시키고, 상기 잔류 응력을 해방하여 코어의 굴절률을 변화시킴으로써, 상기 광섬유의 길이 방향으로, 상기 코어와 상기 클래드간의 비굴절률차(比屈折率差)의 주기적인 변화를 형성하여 광섬유 격자를 제조한다. 그 결과, 고가의 장치를 필요로 하지 않으며, 제조 효율이 높고, 또한 경시적으로 안정된 격자 특성을 가지는 광섬유 격자와 그 제조 방법을 제공할 수 있다.

Description

광섬유 격자 및 그 제조방법 {OPTICAL FIBER GRATING AND METHOD THEREOF}

본 발명은 광섬유 격자(grating) 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 염가이고 경시 변화가 작은 광섬유 격자 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 명세서는 일본의 특허 출원(特願平 9-247292호)에 따른 것이고, 당해 일본 출원의 기재 내용은 본 명세서의 일부로서 삽입되는 것으로 한다.

광도파로(光導波路) 격자는 광섬유 또는 평면광 회로(planar lightwave circuit, PLC)에 그 길이 방향으로 도파 구조의 주기적인 섭동(攝動)을 형성한 것이다.

이 광도파로 격자는 특정 모드끼리의 결합을 발생시킴으로써 특정 파장대의 광을 손실시킬 수 있는 디바이스이다. 그리고 이와 같은 특성에 의해 특정 파장대의 광의 제거나 특정 모드간의 결합형의 디바이스 등으로서 이용할 수 있다.

광도파로 격자는 그 결합 모드간의 관계에 따라 반사형과 방사형으로 분류할 수 있다.

여기에서, 광도파로의 광의 입사(入射) 방향을 정(正)의 방향, 그 역방향을 부(負)의 방향으로 한다.

반사형 광도파로 격자는 코어를 정의 방향으로 전반(傳搬)하는 모드와 코어를 부의 방향으로 전반하는 모드를 결합시킴으로써 특정 파장의 광을 반사시키는 특성이 얻어지도록 한 것이다.

방사형 광도파로 격자는 코어를 전반하는 모드와 클래드를 전반하는 모드를 결합시킴으로써 특정 파장의 광을 광도파로외에 방사하여 감쇠시키는 특성이 얻어지도록 한 것이다.

그런데 광도파로 격자의 도파 구조의 주기적인 섭동은 코어의 굴절률을 변화시키거나, 코어 지름을 변화시킴으로써 형성할 수 있다.

가장 일반적인 광도파로 격자의 제조 방법은 광굴절(photorefractive) 효과(포토 센시티브 효과라고 하는 경우도 있다)에 의하여 코어의 굴절률을 변화시키는 방법이다.

광굴절 효과란, 예를 들면 불순물(dophant)로서 게르마늄이 첨가된 석영 유리에 파장 240nm 부근의 자외선을 조사(照射)하면 상기 석영 유리의 굴절률의 상승이 관측되는 현상을 말한다.

다음에 광섬유를 예로 들어 구체적으로 설명한다.

도 14는 종래의 광섬유 격자의 제조 공정을 설명하는 개략 구성도이다.

도면 중 부호 11은 광섬유이고, 이 광섬유(11)는 그 중심부의 코어(11a)와 이 코어(11a)의 외주에 형성된 클래드(11b)로 이루어진다.

이 광섬유(11)는 예를 들면 광의 파장 1.55㎛에 있어서 단일 모드 동작을 하고 있는 광섬유(단일 모드 광섬유)이다.

상기 코어(11a)는 불순물로서 게르마늄을 포함하는 석영 유리로 이루어진다. 게르마늄은 통상 산화 게르마늄으로서 석영 유리에 첨가된다.

이 예에 있어서는 코어(11a)는 5중량％의 산화 게르마늄을 포함하는 석영 유리로 이루어지고, 클래드(11b)는 불순물을 무시할 수 있는 정도로 실질적으로 순수한 석영 유리(이하, 순석영 유리라고 한다)로 이루어진다.

이하, 순석영 유리, 또는 불순물이 첨가된 석영 유리를 주성분으로 하는 것을 석영계 유리라고 하는 일이 있다.

부호 12는 위상(位相) 마스크이고 이 위상 마스크(12)는 석영 유리로 이루어진다. 그 한쪽 면에는 일정 주기로 다수의 위상 마스크 격자(12a…)가 형성되어 있다.

격자부(13)는 다음과 같이 하여 형성할 수 있다. 즉, 광섬유(11)의 측면에 위상 마스크(12)를 통하여 자외선 레이저 발생 장치(미도시)로부터 파장 240nm의 자외선 레이저빔을 조사한다.

상기 자외선 레이저 발생 장치로서는, KrF 엑시머 레이저 등이 이용된다.

그러면, 상기 자외선 레이저빔의 조사에 의해 위상 마스크(12)의 격자(12a)에 의해 ＋1차 회절광(回折光)과 －1차 회절광이 회절하여 간섭 주름이 생긴다. 그리고, 이 간섭 주름이 생긴 부분의 코어(11a)의 굴절률이 변화하고, 그 결과, 코어(11a)와 클래드(11b)의 사이의 비굴절률차(比屈折率差)가 변화한다.

이와 같이 하여 광섬유(11)의 길이 방향에 따라 상기 코어(11a)의 굴절률의 주기적인 변화가 형성된다. 그리고, 코어(11a)와 클래드(11b)의 사이의 비굴절률차의 주기적인 변화가 형성된 격자부(13)가 얻어진다.

이때, 방사형 또는 반사형의 특성을 결정하는 것은 코어(11a)의 굴절률의 변화의 주기[코어(11a)와 클래드(11b)의 사이의 비굴절률차의 주기]를 나타내는 격자 주기이다.

이제, 광섬유를 전반하는 모드의 전반 정수(定數)를 β1, 결합시키는 상대 모드의 전반 정수를 β2로 하면, 이들 결합 모드간의 전반 정수차 △β는 다음의 식 1

[수학식 1]

△β＝β1－β2

로 나타난다.

이때 격자 주기(∧)는, 다음의 식 2

[수학식 2]

∧＝2π／△β

로 주어진다.

여기에서, 전반 정수 β1, β2는 광의 입사 방향을 정의 값으로, 역방향을 부의 값으로 취하는 것으로 한다.

β1, β2의 대략적인 값은, 2π를 광섬유 중(中)을 전반하는 광의 파장으로 나눈 정도의 값을 취한다. 그 값은 진공 중의 광의 파장을 광섬유의 굴절률로 나눈 정도의 값으로 된다.

예를 들면, 기준이 되는 모든 수치값은 다음과 같다.

광의 파장(진공중) 1.55㎛

광섬유의 굴절률 약 1.5

광섬유중의 광의 파장(관(管)내 파장) 약 1㎛

β1,β2 약 2π rad／㎛

상기 격자 주기(∧)가 단주기인 경우는 반사형으로서 동작하고, 장주기인 경우에는 방사형으로서 동작한다.

이로 인해, 반사형 광섬유 격자인 것을 단주기 광섬유 격자, 방사형 광섬유 격자인 것을 장주기 광섬유 격자로 부르는 경우도 있다.

예를 들면, 격자 주기(∧)가 0.5㎛인 경우, 광섬유 격자는 반사형으로 된다.

즉 이 광섬유 격자[광섬유(11)]의 일단으로부터 입사하는 입사광의 어느 모드는 코어(11a)를 상기 입사광과 역의 방향(부의 방향)으로 진행하는 다른 모드와 결합하여 반사광으로 된다.

이 반사광은 출사광에 있어서 손실로 되어 특정의 파장 영역에 있어서 손실을 주는 디바이스로서 사용할 수 있다.

이때의 격자 주기(∧)의 값인 0.5㎛는 상기 기준으로서 나타낸 광섬유 중의 광의 파장(관내 파장)의 약 1／2에 해당한다. 이와 같은 단주기의 요란(擾亂)을 광섬유(11)의 길이 방향으로 부여함으로써 광이 역방향으로 반사되는 것을 나타내고 있다.

이에 대하여, 방사형의 광섬유 격자는 상기 식 2의 격자 주기(∧)가 긴 것이다. 방사형 광섬유 격자의 경우, 격자 주기(∧)는 통상 수십∼수백 ㎛로 되어 있다.

격자 주기(∧)가 길다는 것은 결합에 관여하는 모드간의 전반 정수차 △β가 작고, 동일한 방향으로 전반하는 2개의 모드간의 결합을 발생시킬 수 있는 것을 나타내고 있다.

이 광섬유 격자에 입사한 입사광의 어느 모드는 클래드의 모드에 결합하고 방사광으로서 코어의 외부에 방사되고 감쇠된다. 이와 같이 하여 방사된 모드의 광은 출사광에 있어서 손실로 되고 특정의 파장역에 있어서 손실을 주는 디바이스로서 이용할 수 있다.

이 방사형의 광섬유 격자의 예는 일본 특허 공개 공보, 특개평(特開平) 7-283786호 공보에 개시(開示)되어 있다.

상기 공보에 있어서는 게르마늄이 첨가된 석영 유리로 이루어지는 코어를 가지는 광섬유에 대하여, 진폭(振幅) 마스크를 통하여 KrF 레이저로부터 레이저빔을 조사하여, 격자 주기 50∼1500㎛의 굴절률 변화를 광섬유의 코어에 형성한 광섬유 격자가 설명되어 있다.

그러나 종래의 광섬유 격자에 있어서는 다음의 문제점이 있다.

즉, 광섬유에 첨가하는 불순물과 광원의 파장의 조합이 한정된다. 이로 인해 광원의 종류가 한정된다.

현실적으로는 광섬유 격자를 제조하는 데 있어서, 광굴절 효과를 이용하기 위해서는 광섬유는 코어에 게르마늄이 첨가된 것에 한정되고, 게르마늄을 첨가한 석영 유리에 광굴절 효과를 발생시킬 수 있는 파장은 240nm 부근의 파장에 한정되어 있다.

이와 같은 파장의 자외선 레이저빔을 조사할 수 있는 레이저 발생 장치로서는 KrF 엑시머 레이저나 480nm대의 아르곤 레이저의 2배 고주파 등이 있다. 이들은 어느 것이나 고가이고 제조 비용의 상승의 한 요인으로 된다.

또, KrF 엑시머 레이저 등으로부터의 1회의 자외선 레이저빔의 조사에 의해 얻어지는 게르마늄 첨가 석영 유리의 굴절률 변화는 10^－4∼10^－3의 값이고, 그다지 큰 것은 아니다. 이로 인해, 비교적 큰 굴절률 변화를 얻는 데는 1개소에 다수회 자외선 레이저빔의 조사를 행할 필요가 있어 제조 공정이 길어진다.

또한, 광굴절 효과에 의한 광섬유의 굴절률 변화는 석영 유리의 구조 결함에 의한 것이고 안정성이 충분하지 않다.

구체적으로는 게르마늄을 첨가한 석영 유리에 발생시킨 굴절률 변화는 200℃ 이상의 고온 환경 하에 있어서는 수 시간으로 현저한 변화를 나타낸다. 또, 300℃를 넘는 온도에서는 굴절률 변화가 상당히 감소하는 것으로 알려져 있다.

본 발명의 목적은 고가의 장치를 필요로 하지 않고 제조 효율이 높은 광섬유 격자과 그 제조 방법을 제공함에 있다.

또한, 경시적으로 안정된 격자 특성을 가지는 광섬유 격자와 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이 목적을 달성하기 위해 본 발명에 있어서는 코어의 연화 온도가 클래드의 연화 온도보다 높은 광섬유 모재(freeform)를 가열하고, 연신(drawing)하여 얻어진 잔류 응력을 가지는 코어를 구비한 광섬유를 길이 방향으로 소정의 주기로 간헐적으로 가열하고, 이 코어 주위의 클래드를 연화시키고, 상기 잔류 응력을 해방하여 코어의 굴절률을 변화시킴으로써, 상기 광섬유의 길이 방향으로 상기 코어와 상기 클래드간의 비굴절률차의 주기적인 변화를 형성하여 광섬유 격자를 얻는 것이다.

도 1은 본 발명의 광섬유의 연신 공정을 나타낸 사시도이다.

도 2는 도 1에 나타낸 가열로 발열체의 내부에 있어서의 광섬유 부분의 상태를 확대하여 나타낸 설명도이다.

도 3은 도 1에 나타낸 가열로 발열체의 외부에 있어서의 광섬유 부분의 상태를 확대하여 나타낸 설명도이다.

도 4는 광섬유 부분의 코어(core)내의 인장 응력과, 클래드(clad)내의 압축 응력의 설명도이다.

도 5는 순(純)석영 유리, 3중량％의 불소를 첨가한 석영 유리, 산화 게르마늄의 온도와 점도의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 6의 (A)는 격자부 형성 장치의 구성을 나타낸 개략 구성도이고, (B)는 레이저빔의 소인(掃引) 즉 스캔동작을 나타낸 설명도이다.

도 7은 본 발명의 제조 실시예에서 얻어진 광섬유 격자의 광섬유의 길이 방향에 있어서의 코어－클래드간의 비굴절률차의 변화를 모식적으로 나타낸 그래프이다.

도 8은 본 발명의 제조 실시예에서 얻어진 광섬유 격자의 동작을 모식적으로 나타낸 설명도이다.

도 9는 본 발명의 제조 실시예에서 얻어진 광섬유 격자의 파장－투과 손실 특성을 나타낸 그래프이다.

도 10은 본 발명의 광섬유 격자를 이용한 광증폭기를 이용한 광섬유 통신 시스템의 일례를 나타낸 개략 구성도이다.

도 11은 에르븀 첨가 광섬유 증폭기의 이득－파장 특성을 나타낸 그래프이다.

도 12는 광섬유 격자의 이득－파장 특성을 나타낸 그래프이다.

도 13은 광증폭기와 광섬유 격자를 조합했을 때에 얻어지는 광통신 시스템의 이득－파장 특성을 나타낸 그래프이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1:광섬유 모재, 1b:코어, 1c:클래드, 1d:응력 해방부

3:광섬유 부분, 4:광섬유, 5:격자부,

6a:레이저 발생 장치(가열 수단), 6:가열 장치, 7:레이저 빔(가열 수단)

다음에 본 발명의 광섬유 격자에 대해 그 제조 수순을 따라 상세하게 설명한다.

본 발명의 광섬유 격자는 잔류 응력을 가지는 코어를 구비한 광섬유를 얻는광섬유 연신 공정과 이 광섬유에 격자부를 형성하는 격자부 형성 공정으로 이루어진다.

[1]광섬유 연신 공정

최초로 본 발명의 광섬유 격자에 이용하는 광섬유를 작성한다.

이 광섬유는 주로 코어의 내부에 응력이 선택적으로 잔류하고 있고, 또한 가열에 의해 이 응력이 완화되고 해방되는 특성을 가지는 것이다.

이와 같은 광섬유는 예를 들면 광섬유 모재(母材)를 가열하여 연신하여 광섬유로 함에 있어서 그 코어의 연화 온도와 클래드의 연화 온도와의 온도차를 이용하여, 용융 상태의 코어를 클래드보다 먼저 고화시키고 상기 연신에 의한 인장 응력을 상기 코어 내부에 선택적으로 잔류시킴으로써 제조할 수 있다.

다음에 구체적으로 설명한다.

먼저 광섬유 모재를 준비한다.

이 광섬유 모재는 그 중심의 원주형의 코어와 이 코어의 외주에 형성된 클래드로 이루어지는 것이다.

그리고 상기 코어를 구성하는 재료는 상기 클래드를 구성하는 재료보다 굴절률이 높고 또한 연화 온도가 높은 것이다.

또한, 이 광섬유 모재의 코어 지름과 클래드 외경과의 비율은 연신 후의 광섬유가 단일 모드 광섬유로 되도록 설정되어 있으면 바람직하다. 즉, 본 발명의 광섬유 격자에 이용하는 광섬유는 단일 모드 광섬유이면 바람직하다.

실제는 다중 모드 광섬유라도 본 발명의 광섬유 격자를 형성할 수 있다.

그러나, 단일 모드 광섬유는 코어의 단면적에 대하여 클래드의 단면적이 충분하게 크고, 후술하는 바와 같이 코어에 응력을 선택적으로 잔류시키는 데 적합하다.

상기 굴절률에 관한 조건은 코어를 도파로로 하는 광섬유로서 동작하기 위한 조건이다.

상기 연화 온도에 관한 조건은 광섬유 모재를 가열, 연신하여 광섬유로 할 때에 용융 상태의 코어를 클래드보다 먼저 고화시키기 위한 조건이다.

상세한 것은 후술하겠지만 이 코어와 클래드의 고화의 기준으로 되는 것이 유리 전이점(轉移点)이다. 코어와 클래드에 있어서의 유리 전이점의 관계는 냉각상태(측정 조건)가 일정하면 상기 연화 온도의 관계에 준한다. 즉, 클래드의 연화 온도는 코어의 연화 온도보다 낮으므로, 연신 공정에 있어서 클래드의 유리 전이점은 코어의 유리 전이점보다 낮은 온도로 되어 있다.

또, 이 연화 온도의 조건은 후술하는 격자부 형성 공정에 있어서 필요한 조건이기도 하다.

그런데 석영 유리의 연화 온도는 불순물(dophant)을 첨가함으로써 일반적으로 크게 저하하는 것이 알려져 있다.

따라서, 필요한 연화 온도의 온도차(유리 전이점의 온도차)를 얻기 위해서는 코어의 불순물의 첨가량이 0 또는 소량이고 클래드의 불순물의 첨가량이 비교적 다량일 필요가 있다.

또 상술한 바와 같이, 코어의 굴절률은 클래드의 굴절률보다 높게 설계할 필요가 있다.

이로 인해 코어에 첨가하는 불순물로서는 게르마늄 등이 일반적이다. 게르마늄은 석영 유리의 굴절률을 상승시키는 작용을 가지는 것이다.

클래드에 첨가되는 불순물은 석영 유리의 굴절률을 저하시키는 특성을 가지는 것이어야만 한다. 이와 같은 불순물은 불소 또는 붕소(보론)로 한정한다.

본 발명에 있어서 상술한 바와 같이 코어에 대한 불순물의 첨가는 필수적이지 않다. 첨가했다고 해도, 예를 들면 게르마늄의 경우 1중량％ 이하의 소량이다. 오히려 클래드의 유리 전이점과의 관계로부터 코어는 불순물을 첨가하지 않은 석영 유리로 형성하는 것이 통상적이다.

클래드의 불순물의 첨가량은 예를 들면 불소의 경우 1∼3몰％(0.3∼1중량％) 정도이다.

실제로는 필요한 유리 전이점(연화 온도)의 온도차가 얻어지고, 코어에 선택적으로 응력이 잔존하고 원하는 코어－클래드간의 비굴절률차가 얻어지도록 적당하게 이들의 광섬유 모재의 코어와 클래드의 재료조성이나 연신 공정의 온도, 연신 장력(연신 속도) 등의 제조 조건을 조정한다.

이 예에 있어서는, 예를 들면 상기 코어를 불순물은 거의 무시할 수 있는 실질적으로 순수한 순석영 유리로 형성하고, 상기 클래드를 불순물로서 1몰％의 불소를 첨가한 석영 유리(이하, 불소 첨가 석영 유리로 표기하는 일이 있다)로 형성한 광섬유 모재를 이용한다.

상술한 바와 같이 불소 첨가 석영 유리는 순석영 유리보다 굴절률이 낮고,또 한 그 연화 온도는 순석영 유리보다 낮아진다.

예를 들면, 그 굴절률이 순석영 유리보다 0.3％정도 낮아지도록 불소를 첨가한 불소 첨가 석영 유리에서는 대략 100℃ 정도 연화 온도가 저하한다.

그리고 상술한 바와 같이 유리 전이점의 관계는 연화 온도의 관계에 준하므로 불소 첨가 석영 유리의 유리 전이점은 순석영 유리의 유리 전이점보다 낮은 온도로 되어 있다.

이 예에 있어서 광섬유 모재의 코어－클래드간의 비굴절률차는 약 0.35％이다.

또, 코어의 연화 온도는 약 1600℃, 클래드의 연화 온도는 약 1400℃이다.

또, 이 광섬유 모재로부터 단일 모드 광섬유가 얻어지도록 광섬유 모재의 코어 지름은 3.5mm, 클래드 외경(광섬유 모재의 외경)은 50mm이다. 즉, 코어 지름에 대하여 클래드 외경은 약 14배이고, 충분히 크게 되어 있다.

도 1은 광섬유의 연신 공정을 나타낸 개략도로서 도면 중 부호 1은 광섬유 모재, 2는 가열로 발열체이다.

이 광섬유 모재(1)를 상방으로부터 가열로 발열체(2)내에 삽입시키고, 예를 들면 약 1950℃로 가열하면서 100g 전후의 연신 장력(S)으로 연신한다. 그러면, 하방을 향하여 광섬유 모재(1)의 지름이 축소되어 원추형의 넥다운(neckdown) 부분(1a)이 형성된다. 그리고, 이것에 이어서 연신된 광섬유 부분(3)이 형성되어 광섬유(4)로 된다.

도 2는 도 1의 가열로 발열체(2)의 내부에 있어서의 광섬유 부분(3)의 상태를 확대하여 나타낸 도면이다.

가열로 발열체(2)의 내부에 있어서는 충분히 온도가 높기 때문에, 코어(1b)와 클래드(1c)는 함께 충분히 낮은 점도로 용융되어 있다. 그리고, 이들 코어(1b)와 클래드(1c)는 함께 하방에의 연신 장력(S)에 의해 서서히 지름이 가늘어져 간다.

이어서 도 3에 나타낸 바와 같이, 가열로 발열체(2)의 외부로 인출된 광섬유부분(3)은 또한 지름이 가늘어지는 동시에 급격하게 그 온도가 저하한다.

이때 코어(1b)의 유리 전이점은 클래드(1c)의 유리 전이점보다 높으므로 클래드(1c)보다 먼저 코어(1b)가 고화하여 그 점도가 상승한다. 그 결과, 이 코어(1b)는 이른바 점성체가 아니고 탄성체로서 작용하는 점도에 도달한다.

유리가 용융 상태인지 고체(탄성체)로서 작용하는지의 경계의 온도가 유리 전이점(Tg)이고, 통상 유리의 점도가 10^13.5포이즈로 되는 온도로 되어 있다.

도 5는 온도와 점도의 관계를 나타낸 그래프이다.

파선(g)은 유리 전이점의 기준인 점도 10^13.5포이즈인 경우를 나타낸 것이다. 직선 A, B, C는 각각 순석영 유리, 3중량％의 불소를 첨가한 석영 유리, 산화 게르마늄의 특성을 나타내고 있다.

이 그래프로부터 알 수 있는 바와 같이, 순석영 유리와 비교하여 불소 첨가 석영 유리는 유리 전이점이 낮게 되어 있다. 그리고 대표적인 불순물의 하나인 산화 게르마늄은 유리 전이점이 순석영 유리보다 대폭적으로 낮다. 따라서, 불순물을첨가함으로써 석영 유리의 유리 전이점을 저하시킬 수 있음을 알 수 있다.

다음에, 코어(1b)의 유리 전이점을 Tg core, 클래드(1c)의 유리 전이점을 Tg clad로 표기한다.

즉, 광섬유 부분(3)의 온도가 Tg core보다 낮고, 또한 Tg clad보다 높을 때, 코어(1b)는 고화하고 탄성체로서 작용하게 된다. 한편, 클래드(1c)는 아직 용융 상태이고 상기 코어(1b)보다 점도가 낮은 상태에 있다.

즉, 도 3에 나타낸 바와 같이 클래드(1c)가 용융 상태에서 연신(延伸)되는 한편, 코어(1b)에 인가된 연신 장력(S)은 코어(1b)를 탄성체로서 인장한다. 이로 인해, 코어(1b)는 탄성적으로 신장되고, 코어(1b)내에 화살표로 도시된 인장 응력(탄성 변형)이 가해진 상태에 있다.

이와 같이, 클래드(1c)가 고화하기까지 연신 장력(S)이 주로서 탄성체로서 작용하는 코어(1b)에 인가된 채, 잠시 광섬유 부분(3)은 하방으로 진행하게 된다.

또한 광섬유 부분(3)이 하방으로 진행함에 따라 그 온도는 Tg clad 이하로 된다. 그러면, 코어(1b)에 인장 응력이 가해진 채 클래드(1c)가 고화하고, 소정의 외경으로 조정된 광섬유(4)가 얻어진다.

바꿔 말하면, 코어(1b)에 가해진 인장 응력은 클래드(1c)의 고화에 의해 억제된 상태로 된다.

그리고 이 인장 응력은 클래드(1c)의 단면적이 코어(1b)의 단면적과 비교하여 압도적으로 크기 때문에, 클래드(1c)에는 거의 영향을 미치지 않고 코어(1b)에 선택적으로 잔류한다.

엄밀하게는 도 4에 나타낸 바와 같이, 클래드(1c)는 코어(1b)내에 화살표로 나타낸 인장 응력의 반작용으로서 클래드(1c)내에 화살표로 나타낸 압축 응력을 받는다. 그러나, 코어(1b)의 단면적과 비교하여 클래드(1c)의 단면적은 충분히 크기 때문에 상기 압축 응력의 값은 작고, 그 영향은 무시할 수 있는 정도이다.

이와 같이 하여 코어(1b)의 점도가 클래드(1c)의 점도보다 높은 상태에서 연신함으로써, 잔류 응력(인장 응력)을 가지는 코어(1b)를 구비한 광섬유(4)를 얻을 수 있다.

이 예에 있어서 얻어지는 광섬유(4)의 특성의 일례를 표 1에 나타낸다.

광섬유 외경	125㎛
코어 지름	약 10㎛
코어·클래드간의 비굴절률차	약 0.25％
코어의 조성	순수 석영 유리
클래드의 조성	불소 첨가 석영 유리
모드 필드 지름	약 11㎛
차단(cut off) 파장	1.15㎛

표 1에 나타낸 바와 같이, 상기 잔류 응력의 영향에 의해 코어(1b)와 클래드(1c)의 사이의 비굴절률차는 광섬유 모재(1)의 값보다 저하한다.

이 예에서는, 광섬유 모재(1)의 비굴절률차가 0.35％였던 것에 대하여 이것으로부터 얻어진 광섬유(4)의 비굴절률차는 0.25％로 되어 있다.

[2] 격자부 형성 공정

[1]에서 얻어진 광섬유(4)에 격자부를 형성하여, 광섬유 격자를 작성한다.

도 6 (A)는 격자부를 형성하는 가열 장치(6)를 나타낸 개략 구성도이다.

이 가열 장치(6)는 레이저 발생 장치(6a), 가동 거울(6b), 렌즈(6c) 및 레이저빔 소인 장치(6d)로 구성되어 있다.

즉, 레이저 발생 장치(6a)로부터 발생한 레이저빔(7)은 반사 거울, 렌즈 등의 가동 거울(6b)에 의해 그 방향이 제어되고, 또한 렌즈(6c)로 수십∼수백 ㎛의 레이저빔 지름으로 좁혀지고, 레이저빔 소인 장치(6d)에 의해 소인(scan)되도록 되어 있다.

광섬유(4)는 도시하지 않은 광섬유 클램프로 고정되고, 이 광섬유 클램프와 함께 펄스 모터 구동에 의한 미동대(微動台)상에 배치되어 있다. 그리고, 이 미동대에 의해 그 길이 방향에 따라 이동시킬 수 있도록 되어 있다.

구체적으로는 최초에 광섬유(4)를 광섬유 클램프(미도시)에 고정하고, 이 광섬유 클램프와 함께 이것에 고정된 광섬유(4)를 펄스 모터 구동의 미동대(미도시)상에 설치한다.

이어서 도 6의 (B)에 파선의 화살표로 나타낸 바와 같이 레이저빔 소인 장치(6d)로 레이저빔(7)을, 광섬유(4)의 외부 측면으로부터 광섬유(4)의 길이 방향에 대하여 직교하는 방향으로 이 광섬유(4)를 가로지르도록 소인시킨다.

이 때 상기 광섬유(4)를 최소한 클래드(1c)의 연화 온도 이상으로 가열한다. 구체적으로는 클래드(1c)의 유리 전이점(Tg clad)을 넘어 충분히 부드러워지기까지 가열하면 바람직하다. 다만 코어(1b)가 과도하게 연화하지 않는 온도로 한다.

통상 이 가열 온도는 1100∼1700℃로 된다.

이 가열 온도는 레이저빔(7)의 소인 속도를 변화시킴으로써 조정할 수 있다. 실제의 제조에 있어서는 바람직하게는 다양한 소인 속도로 예비 실험을 행하여 미리 클래드(1c)를 연화시킬 수 있는 적합한 소인 속도를 구해 둔다.

소인 회수[광섬유(4)를 가로지르는 회수]는 통상 1∼10회로 되지만, 1∼2회로 클래드(1c)를 연화시킬 수 있도록 소인 속도를 조정하는 것이 바람직하다.

클래드(1c)에 억제되어 코어(1b)에 잔류하고 있던 응력은 이 가열에 의해 주로 클래드(1c)가 연화하고, 억제력이 없어짐으로써 해방된다. 그 결과, 응력 해방부(1d)가 형성된다.

이와 같이 하여 광섬유(4)를 가열하면, 연화 온도가 클래드(1c)보다 높은 코어(1b)는 그 형상을 충분히 유지한 상태에서 그 잔류 응력이 해방된다.

그러면, 이 응력 해방부(1d)에 있어서 코어(1b)의 굴절률이 상승한다.

그리고 레이저빔(7)의 소인을 종료하면, 광섬유(4)의 온도가 저하하고 응력해방부(1d)의 클래드(1c)가 재차 고화한다.

코어(1b)와 클래드(1c)는 모두 석영계 유리로 이루어지고, 이들의 열팽창계수는 동일한 정도의 값이다. 따라서, 광섬유(4)의 온도가 저하하고 클래드(1c)가 고화한 경우, 광섬유(4)의 외부로부터 응력이 가해지는 일이 없으면 코어(1b)와 클래드(1c)는 모두 응력에 의한 변형은 거의 없는 상태로 되어 있다.

이어서 도 6의 (A)에 나타낸 바와 같이, 미동대를 이동시킴으로써 광섬유(4)를 그 길이 방향으로 소정의 격자의 1주기에 대응하는 거리만큼 이동시키고, 재차 도 6의 (B)에 나타낸 바와 같이 레이저빔(7)을 소인시켜 2개째의 응력 해방부(1d)를 형성한다.

상술한 조작을 소정의 주기로 주기적으로 반복함으로써, 복수의 응력해방부(1d)가 소정의 격자 주기로 간헐적으로 형성된다.

상기 코어(1b)에 소정 간격으로 형성된 응력 해방부(1d,1d…)에 있어서는 주기적으로 코어(1b)의 굴절률이 변화하고 있다. 이에 따라, 광섬유(4)의 길이 방향으로 주기적인 코어(1b)와 클래드(1c)와의 사이의 비굴절률차의 변동을 발생시킨 격자부(5)가 구성된다.

이 광섬유 격자의 격자 주기는 국소적인 가열에 의해 응력 해방부(1d)를 형성하기 위해 통상 200∼2000㎛로 된다. 따라서, 본 발명의 광섬유 격자는 방사형에 적합하게 적용할 수 있는 것이다

또, 본 발명에 있어서 격자 주기는 그 주기가 정확하게 일정해도 되고 대략 일정해도 된다. 대략 일정한 경우에는 이 주기의 산포도가 ±15％ 정도인 것으로 한다.

또, 이 예에 있어서는 레이저빔(7)의 조사 위치를 레이저빔 소인 장치(6d)로 광섬유(4)를 가로지르도록 이동시킴으로써 레이저빔(7)을 소인하였다. 이 외에 레이저빔(7)의 조사 위치를 고정하고, 미동대로 광섬유(4)를 그 길이 방향에 대하여 직교하는 방향으로 이동시킴으로써 레이저빔(7)의 소인을 행할 수도 있다.

또, 이 예에 있어서는 하나의 응력 해방부(1d)를 형성한 후 인접한 다음의 응력 해방부(1d)를 형성함에 있어서 광섬유(4)를 미동대와 함께 그 길이 방향으로 이동시켰지만, 레이저빔(7)의 조사 위치를 광섬유(4)의 길이 방향으로 이동시켜도 된다.

또는, 가동 거울(6b)의 각도를 변경함으로써 레이저빔(7)의 소인이나 레이저빔(7)의 조사 위치를 광섬유(4)의 길이 방향으로 이동시키는 것도 가능하다.

(제조 실시예)

이 격자부 형성 공정에 있어서의 구체적인 제조실시예를 다음에 설명한다.

광섬유(4)로서는 표 1에 나타낸 특성을 가지는 것을 이용하였다.

레이저 발생 장치(6a)는 탄산 가스 레이저를 이용하였다.

레이저 발생 장치(6a)(탄산 가스 레이저)로부터의 레이저빔(7)의 출력은 최대 약 3W였다.

이 레이저빔(7)을 가동 거울(6b)를 통하여 방향을 제어하고, 렌즈(6c)로 약 200㎛ 정도의 빔지름으로 좁히고, 또한 레이저빔 소인 장치(6d)로 광섬유(4)의 길이 방향에 대하여 직교하는 방향으로 5회 소인하여, 응력 해방부(1d)를 형성하였다.

이때 광섬유(4)의 가열 온도는 미리 시험적으로 레이저빔 소인 장치(6d)의 소인 속도를 변화시켜 본 실시예와 동일한 광섬유(4)에 레이저빔(7)을 소인시키고, 광섬유(4)의 클래드(1c)의 연화 상태를 관찰하고, 클래드(1c)를 충분히 연화시킬 수 있는 소인 속도 조건을 구해 둠으로써 조정하였다.

또, 하나의 응력 해방부(1d)의 광섬유(4)의 길이 방향에 따른 길이는 상기 레이저빔(7)의 렌즈(6c)로 좁혀진 빔지름과 동일하고 약 200㎛로 하였다.

이어서 레이저빔(7)의 조사 위치를 광섬유(4)의 길이 방향으로 격자 주기의 1주기분의 길이(약 400㎛)만큼 이동시키고, 상기 응력 해방부(1d)에 인접한 다음의 응력 해방부(1d)의 형성을 행하였다.

이 실시예에 있어서는 이 응력 해방부(1d)의 형성 조작을 광섬유(4)의 길이 방향에 있어서 약 400㎛의 격자 주기로 주기적으로 반복하여 행하였다.

그리고, 광섬유(4)의 길이 방향에 있어서 10mm의 범위에 격자부(5)를 형성하였다.

이 격자부(5)의 길이(10mm)를 격자 길이라고 한다.

상기 응력 해방부(1d)에 있어서는 국소적으로 코어(1b)의 굴절률이 상승하였다. 그 결과, 코어(1b)와 클래드(1c)와의 사이의 비굴절률차는 약 0.35％ 정도로 되었다.

도 7은 이 격자부(5)의 광섬유(4)의 길이 방향에 있어서의 비굴절률차의 변화를 모식적으로 나타낸 그래프이다.

이 그래프에 나타낸 바와 같이, 코어(1b)의 굴절률이 주기적으로 변화함으로써 상기 비굴절률차가 0.25％에서 0.35％로 번갈아 주기적으로 변화하는 격자부(5)를 형성할 수 있었다.

도 8은 이 광섬유 격자의 동작을 모식적으로 나타낸 설명도이다.

이 광섬유 격자의 격자 주기는 약 400㎛로서 장주기이므로 방사형의 광섬유 격자로서 동작한다.

즉, 격자부(5)에 있어서는 입사광의 특정의 모드가 클래드(1c)를 전반하는 방사광(클래드 모드)과 결합하여 신속하게 감쇠한다. 그 결과, 상기 클래드 모드에 결합한 파장대의 광이 손실된 출사광이 얻어진다.

도 9는 이 광섬유 격자의 파장－투과 손실 특성을 나타낸 그래프이다.

이 그래프에 나타낸 바와 같이 특정 파장대에 있어서의 광의 투과 손실이 선택적으로 크게 되어 있다.

투과 손실이 증가하고 있는 파장대의 폭을 저지대역(沮止帶域)폭, 그 중심의 파장을 중심 파장, 투과 손실의 변화의 크기를 저지율이라고 한다.

이 실시예에 있어서는 중심 파장 1555nm, 저지대역폭 약 14nm, 저지율 첨두치(peak) 약 3dB인 것을 얻을 수 있었다.

이 실시예에 있어서는 레이저 발생 장치(6a)로서 탄산 가스 레이저를 이용하였다.

레이저 발생 장치(6a)는 최소한 광섬유(4)를 클래드(1c)의 연화 온도 이상으로 가열할 수 있는 것이면 되고, 특별히 한정하는 것은 아니지만 소형의 탄산 가스 레이저를 적합하게 사용할 수 있다.

그 외 사용할 수 있는 가열 수단[레이저 발생 장치(6a)]으로서는 YAG 레이저, 아크 방전을 이용한 것 등의 국소 가열을 행할 수 있는 수단 등을 들 수 있다.

아크 방전은 광섬유의 융착 접속기에 이용되고 있는 수단이고 이것을 전용할 수 있다. 아크 방전을 이용하는 경우의 구체적인 조건으로서는, 예를 들면 방전 전극간의 거리는 약 2mm, 인가하는 고주파 주파수는 140kHz, 방전 전극간의 전압은 방전 개시시는 약 1만 볼트, 방전 중은 약 10만 볼트 정도이다.

상기 탄산 가스 레이저, YAG 레이저, 아크 방전을 이용한 가열 수단은 저출력인 것이면 비교적 염가이고, 이와 같이 염가인 가열 수단을 이용할 수 있는 것도 본 발명의 이점의 하나이다.

특히 탄산 가스 레이저의 표준적인 발진(發振)파장 10.6㎛의 레이저빔은 석영계 유리에 있어서 매우 흡수율이 높고, 이 석영계 유리는 상기 레이저빔의 조사에 의해 불투명체로 된다. 따라서, 탄산 가스 레이저는 광섬유(4)의 국소적 가열에 적합하다.

또 통상 클래드(1c)가 충분히 연화하는 온도는 예를 들면 1350℃∼1700℃ 정도이므로, 탄산 가스 레이저를 이용한 경우 필요한 출력은 극히 작다.

예를 들면, 이 탄산 가스 레이저로부터 출사한 레이저빔을 직경 125㎛의 표준적인 석영계 유리로 이루어지는 광섬유에 직접 조사한 경우, 이 광섬유를 길이 200㎛ 정도에 걸쳐 실온으로부터 1500℃로 가열하는 데에 필요한 레이저 출력은 수 100mW 정도 이하이다.

그러나 도 6의 (A)에 나타낸 가열 장치(6)와 같이 가동 거울(6b), 렌즈(6c)를 통함으로써 레이저 출력이 어느 정도 저하한다.

또, 레이저빔(7)을 소인함으로써 광섬유(4)의 단위 표면적당의 실효적인 조사 시간이 짧아진다.

이로 인해, 탄산 가스 레이저를 이용한 경우의 레이저 출력을 수 W∼10W 정도로 설정하면 비교적 여유를 가지고 광섬유(4)를 가열하고 응력 해방부(1d)를 형성할 수 있다.

또, 고가이기는 하지만 종래의 광굴절 효과를 이용한 광섬유 격자의 제조에 이용되는 KrF 엑시머 레이저 등의 엑시머 레이저 등을 이용하는 것도 가능하다.

종래의 광섬유 격자의 제조에 있어서는 그 코어가 게르마늄 첨가 석영 유리로 이루어지는 광섬유를 이용하고, 이것에 KrF 엑시머 레이저 등으로부터의 파장 240nm 부근의 자외선 레이저빔을 조사함으로써 코어의 굴절률을 상승시킨다.

그러나, 본 발명의 레이저 발생 장치(6a)로서 이용하는 경우에는 KrF 엑시머 레이저는 코어(1b)의 굴절률을 상승시키는 것이 아니고 단순한 가열 수단으로서 이용된다.

즉 이 예에 있어서는, 코어(1b)에는 불순물로서 게르마늄이 첨가되어 있지 않지만 첨가되어 있다고 해도 소량이므로 엑시머 레이저에 의해 자외선 레이저빔을 조사해도 두드러지게 코어(1b)의 굴절률의 상승이 발생하는 일은 없다.

이와 같이 레이저빔(7)의 파장 의존성이 없으므로 KrF 엑시머 레이저 이외의 엑시머 레이저 등을 이용하는 것도 가능하다.

이와 같이, 상술한 광섬유 격자의 제조에 있어서는 가열 수단으로서 이용되는 레이저 발생 장치(6a)는 그 레이저의 파장이 한정되지 않는다. 이로 인해, 엑시머 레이저 등의 고가의 장치를 이용하지 않고 비교적 염가인 탄산 가스 레이저 등을 이용할 수 있다.

또, 클래드(1c)를 연화시키기 위해 필요로 되는 레이저 출력은 비교적 작으므로, 레이저빔(7)의 소인 속도를 조정하면 하나의 응력 해방부(1d)를 형성하는 데 광섬유(4)를 가로지르도록 레이저빔(7)을 비교적 적은 회수로 소인하면 된다.

따라서 장치가 저가이고, 제조시간이 짧고, 조작이 간편하고, 제조 효율이 양호하다. 이로 인해, 저비용화를 도모할 수 있다.

또, 응력 해방부(1d)에 있어서의 코어(1b)의 굴절률 변화는 구조적인 것이므로 경시 변화가 적고 안정된 광섬유 격자가 얻어진다.

본 발명의 광섬유 격자는 광섬유 통신 시스템에 있어서 광원, 광검출기, 광증폭기, 광섬유 등의 광디바이스가 가지는 파장 의존성을 평탄화하는 데에 이용할 수 있다.

이들 광디바이스를 통과한 광의 이득－파장 특성이 파장 의존성을 가지는 경우, 특히 이득이 큰 파장의 광을 광섬유 격자를 이용하여 손실시킴으로써 평탄화하고 상기 파장 의존성을 작게 할 수 있다.

예를 들면 이와 같은 이득－파장 특성의 평탄화는 광증폭기를 가지는 광섬유 통신 시스템에 있어서 파장 다중 전송을 행하는 경우에 유효하다.

이와 같은 광통신 시스템은 광원, 이것에 접속된 광섬유 전송로, 이 광섬유 전송로 중에 삽입된 광증폭기, 및 상기 광섬유 전송로로부터의 출사광을 검출하는 광검출기로 이루어지는 기본 구성으로 된다.

그리고 이 기본 구성으로 이루어지는 광통신 시스템계를 구성하는 광디바이스(광원, 광검출기, 광증폭기, 광섬유)가 가지는 파장 특성(파장 의존성)을 원하는 파장 특성으로 하기 위해 광섬유 격자가 광섬유 전송로에 삽입되어 이용된다.

도 10은 본 발명의 광섬유 격자를 이용한 광섬유 통신 시스템의 일례를 나타낸 개략 구성도이다. 도면 중 부호 8은 광증폭기, 부호 9는 본 발명의 광섬유 격자이고, 이들은 그 입사측에 광원(미도시)이 접속되고, 그 출사측에 광검출기(미도시)가 접속된 광섬유 전송로에 삽입되어 이 광섬유 통신 시스템이 구성되어 있다.

현재 광증폭기(8)로서는 에르븀(erbium) 첨가 광섬유 증폭기가 잘 이용된다.

도 11은 에르븀 첨가 광섬유 증폭기의 이득－파장 특성의 일례를 나타낸 그래프이다.

도 12는 광섬유 격자(9)의 이득－파장 특성의 일례를 나타낸 그래프이다.

도 13은 이들 광증폭기(8)와 광섬유 격자(9)를 조합했을 때에 얻어지는 이득－파장 특성의 일례를 나타낸 그래프이다.

도 11로부터 파장 1535nm 부근과 1558nm 부근에 이득의 첨두부(peak)가 있고 파장 의존성을 가지는 것을 알 수 있다.

이와 같은 광증폭기(8)를 이용하여 복수 파장의 광을 동시에 전송하는 파장 다중 전송을 행하는 경우, 예를 들면 1∼2nm 간격의 십파∼수십파의 파장의 광을 병행으로 동시 전송한다. 이로 인해, 통상 동시에 전송되는 파장 영역은 10nm을 넘고 이 파장 영역에 있어서 평탄한 증폭 파장 특성을 가질 필요가 있다.

그래서, 도 12에 나타낸 바와 같이 파장 1558nm 부근에 실질적 손실을 가지는 광섬유 격자(9)를 조합하면, 도 13에 나타낸 바와 같이 이득을 평탄화할 수 있다. 그 결과, 파장 평탄도가 매우 높은 광증폭기로 이루어지는 광통신 시스템을 구성할 수 있다.

제조 실시예에서 얻은 광섬유 격자를 이와 같은 광통신 시스템에 삽입하여 이득－파장 특성의 관계를 측정한 바 도 13에 나타낸 바와 같은 파장 평탄 영역이 얻어지는 것이 확인되었다.

본 발명의 광섬유 격자는 여기에서 예시한 광증폭기에 한정되지 않고, 광원, 광검출기, 광증폭기, 광섬유 등의 광디바이스가 가지는 파장 의존성을 평탄화하는등의 목적으로 각종의 광통신 시스템에 이용할 수 있다.

본 발명에 있어서는 다음과 같은 효과가 얻어진다.

즉, 격자부를 형성하기 위한 가열 수단은 그 레이저빔의 파장이 한정되지 않으므로 엑시머 레이저 등의 고가의 장치를 이용하지 않고 비교적 염가인 탄산 가스 레이저 등을 이용할 수 있다.

또, 클래드를 연화시키기 위해 필요로 되는 레이저 출력은 비교적 작으므로, 광섬유를 가로지르는 소인 회수가 적어도 코어의 응력을 해방하여 굴절률을 상승시킬 수 있다.

따라서 제조 장치가 저가이고, 제조 시간이 짧고, 조작이 간편하고, 제조 효율이 양호하다. 이로 인해 저비용화를 도모할 수 있다.

또 이 광섬유 격자의 코어의 굴절률의 주기적인 변화(코어－클래드 간의 비굴절률차의 주기적인 변화)는 구조적인 것이므로, 경시 변화가 적고 장기적으로 안정된 광섬유 격자가 얻어진다.

또, 본 발명의 광섬유 격자는 예를 들면 이득－파장 특성에 있어서 파장 의존성을 가지는 광원, 광검출기, 광증폭기, 광섬유 등의 광디바이스가 가지는 파장 의존성을 평탄화할 수 있어 각종 광통신 시스템에 이용할 수 있다.

Claims

잔류 응력을 가지는 코어를 구비한 광섬유를 길이 방향으로 소정의 주기로 간헐적으로 가열하고, 이 코어 주위의 클래드를 연화시키고, 상기 잔류 응력을 해방하여 코어의 굴절률을 변화시킴으로써,

상기 광섬유의 길이 방향으로 상기 코어와 상기 클래드간의 비굴절률차(比屈折率差)의 주기적인 변화를 형성하는 것을 특징으로 하는 광섬유 격자의 제조 방법.
제1항에 있어서,

코어의 연화 온도가 클래드의 연화 온도보다 높은 광섬유 모재를 가열하고 연신하여 상기 광섬유를 제조하는 것을 특징으로 하는 광섬유 격자의 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 코어는 순(純)석영 유리로 이루어지고, 상기 클래드는 불소가 첨가된 석영 유리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광섬유 격자의 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 광섬유가 단일 모드 광섬유인 것을 특징으로 하는 광섬유 격자의 제조방법.
제1항에 기재된 광섬유 격자의 제조 방법에 있어서, 광섬유를 가열하는 가열수단으로서 탄산 가스 레이저를 이용하는 것을 특징으로 하는 광섬유 격자의 제조 방법.
제1항에 기재된 광섬유 격자의 제조 방법에 있어서, 상기 비굴절률차의 주기적인 변화의 주기가 200∼2000㎛인 것을 특징으로 하는 광섬유 격자의 제조 방법.
잔류 응력을 가지는 코어를 구비한 광섬유의 길이 방향으로, 주기적으로 상기 잔류 응력이 해방된 응력 해방부가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 광섬유 격자.
제7항에 있어서,

상기 광섬유는 순석영 유리로 이루어지는 코어와 불소가 첨가된 석영 유리로 이루어지는 클래드를 가지는 것을 특징으로 하는 광섬유 격자.
제7항에 있어서,

상기 광섬유가 단일 모드 광섬유인 것을 특징으로 하는 광섬유 격자.
제7항에 기재된 광섬유 격자에 있어서, 격자 주기가 200∼2000㎛인 것을 특징으로 하는 광섬유 격자.
제7항에 기재된 광섬유 격자를 이용한 것을 특징으로 하는 광섬유 통신 시스템.
제11항에 있어서,

상기 광섬유 통신 시스템이 광원과 이것에 접속된 광섬유 전송로와, 이 광섬유 전송로 중에 삽입된 광증폭기 및 광섬유 격자와, 상기 광섬유 전송로로부터의 출사광을 검출하는 광검출기를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 광섬유 통신 시스템.