MXPA02000333A - Metodo y aparato para ajustar la longitud de trayectoria optica de componentes de fibra optica. - Google Patents

Metodo y aparato para ajustar la longitud de trayectoria optica de componentes de fibra optica.

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Abstract

El metodo y aparato de la presente invencion consigue el ajuste y por lo tanto sintonizacion de dispositivos de fibra optica al calentar de manera precisa, en una modalidad, una pequena area A de una fibra para permitir su prolongacion cuando se monte bajo tension en su paquete; al modular por impulsos una fuente de calor 40 en una cantidad precisa, la prolongacion se puede controlar de manera precisa dentro de una precision de un picometro sobre una escala de sintonizacion de aproximadamente 200 picometros; en otra modalidad, con fibras que tienen impurificadores de nucleos que se pueden dispersar, la longitud optica de una fibra optica se puede ajustar con precision nanometrica; al emplear una fuente controlada de energia localizada aplicada a la fibra optica, se puede conseguir ajuste en tiempo real en ambos sistemas al inyectar una fuente de energia de banda ancha 30 en la entrada del dispositivo y acopiar un espectro 32 en su salida para monitorear la caracteristica de frecuencia de( dispositivo optico durante ajuste.

Description

MÉTODO Y APARATO PARA AJUSTAR LA LONGITUD DE TRAYECTORIA ÓPTICA DE COMPONENTES DE FIBRA ÓPTICA ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere de manera general al ajuste de componentes de fibra óptica y particularmente a un método y aparato para conseguir el ajuste de la longitud de trayectoria óptica de un componente de fibra óptica.
ANTECEDENTES TÉCNICOS Los dispositivos a base de fibra óptica son ampliamente utilizados como componentes para comunicación óptica debido a su relativamente baja pérdida de inserción y bajo costo. Los componentes de fibra óptica son rejillas de Bragg de fibra (FBG) las cuales normalmente se hacen mediante exposición de energía de longitud de onda de rayos ultravioleta (UV). Una vez que una FBG está montada a un substrato y es recocida, ya no es fotosensible y no se puede sintonizar posteriormente. De esta forma, es necesario predecir empíricamente la frecuencia final de dicha rejilla lo que puede conducir a un error significativo y rejillas las cuales no están dentro de las especificaciones. Debido a la incertidumbre del cambio de longitud de onda que resulta del procedimiento de unión y recocido, la longitud de onda central de una rejilla de Bragg de fibra de paquete normalmente tiene un error de +/-20 picómetros desde la longitud de onda central deseada. Dicho error de longitud de onda combinado con una deriva de longitud de onda, por ejemplo, de láseres de retroalimentación distribuida, las cuales pueden ser de +/-50 picómetros, y la dependencia de temperatura residual de +/-20 picómetros impone un requisito altamente estricto del diseño por ejemplo, de rejillas de Bragg de fibra de 50 GHz. Los interferómetros de Mach-Zehnder de fibra vertida también son selectivos de longitud de onda y se utilizan en una variedad de dispositivos de comunicación, tal como interruptores ópticos, filtros, multiplexores de división de onda, demultiplexores, y filtros de adición/de caída como ejemplos. En dispositivos a base de Mach-Zehnder, el rendimiento óptico depende decisivamente en la diferencia de fase y/o diferencia de longitud de trayectoria óptica entre dos brazos de interferencia. Se ha intentado el ajuste de fase utilizando exposición a rayos UV para las fibras, sin embargo, dichas fibras deben ser fotosensibles y, una vez recocidas después de dicha exposición a rayos UV, los procedimientos de ajuste no se pueden controlar adicionalmente. Además, la cantidad máxima de ajuste que utiliza exposición a rayos UV se limita a unas cuantas longitudes de onda debido a su cambio de índice de refracción relativamente pequeño inducido por radiación de rayos UV. En algunas aplicaciones, dicho procedimiento de ajuste no puede ser suficiente para conseguir el cambio de longitud de trayectoria óptica necesario.
Por lo tanto, con dispositivos a base de fibra sensible de longitud de trayectoria óptica, no solamente es la escala de sintonización una seria limitación de las técnicas anteriores, sino la precisión de sintonización. Por lo tanto, existe la necesidad de un sistema para la sintonización de dispositivos de fibra óptica sobre una banda relativamente ancha de longitudes de onda, así como una longitud de onda precisa.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN El método y aparato de la presente invención consigue la sintonización de dispositivos de fibra óptica al calentar de manera precisa, en una modalidad, una pequeña área de una fibra adyacente a una rejilla montada bajo tensión para permitir que cambie la longitud de rejilla. Al modular por impulsos una fuente de calor en cantidades controladas, la longitud óptica de dicha rejilla se puede controlar de manera precisa dentro de una precisión de 1 picómetro sobre una escala de sintonización de aproximadamente 200 picómetros. En fibras que tienen impurificadores que se pueden dispersar, la longitud de una fibra óptica se puede ajustar con precisión nanométrica mediante dispersión térmica la cual afecta directamente el índice de refracción de la fibra, cambiando efectivamente de esta forma su longitud de trayectoria óptica. En cualquier modalidad, la sintonización en tiempo real se consigue al inyectar una fuente de energía de banda ancha en la entrada del dispositivo y acoplar un analizador espectral en su salida para monitorear la frecuencia central del dispositivo óptico durante ajuste utilizando una fuente controlada de energía localizada aplicada a la fibra óptica. En una modalidad preferida de la invención, la fuente de energía comprende un láser y particularmente, un láser CO2 que tiene un rayo relativamente estrecho correspondiente al diámetro de la fibra óptica utilizada en el dispositivo. La energía de láser es dirigida a una pequeña área del dispositivo óptico en impulsos que proveen control preciso del procedimiento de ajuste. Un método para ajustar un componente de fibra óptica es dirigir una fuente de radiación sobre una sección del componente para calentar la sección, acoplar una fuente de señales de banda ancha a una entrada del componente, aplicar una analizador óptico a una salida del componente, y monitorear la señal en la salida del componente mientras se aplica de manera selectiva la radiación al componente desde la fuente para conseguir un efecto de ajuste predeterminado. .Se establecerán características y ventajas adicionales de la invención en la descripción detallada a continuación y serán evidentes para los expertos en la técnica a partir de la descripción o se reconocerán al practicar la invención como se detalla en la descripción a continuación junto con las reivindicaciones y dibujos anexos. Se entenderá que la descripción anterior son ejemplos de la invención solamente y que pretende proveer un panorama para el entendimiento de la naturaleza y carácter de la invención como se define por las reivindicaciones. Los dibujos anexos se incluyen para proveer un mayor entendimiento de la invención y se incorporan y constituyen parte de esta especificación. Los dibujos ilustran diferentes características y modalidades de la invención los cuales, junto con su descripción, sirven para explicar los principios y operación de la ¡nvención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista elevada lateral esquemática ampliada de una rejilla de Bragg de fibra, mostrada parcialmente empaquetada; la figura 2 es una proyección horizontal superior de la rejilla de Bragg de fibra mostrada en la figura 1 y la estructura empleada para practicar el método de la presente ¡nvención y su relación con la rejilla; la figura 3 es un diagrama de forma de onda que ilustra el ajuste de una rejilla de Bragg de fibra, empleando el aparato y método ilustrado en la figura 2; la figura 4 es una vista esquemática de una ¡nterferómetro de Mach-Zehnder empleado como un filtro de adición/de caída, el cual se puede ajustar de acuerdo con una modalidad alternativa de la presente invención en los sitios indicados en la figura 4.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA Haciendo referencia inicial a la figura 1 , se muestra un ensamble de rejilla de Bragg de fibra típico 10 que incluye una fibra óptica 12 en la cual está impresa en un área central 14 que se expande en un ancho de aproximadamente 30 cm, una rejilla que se desea sintonizar a 1559.25 nanómetros (nm). La fibra óptica 12 está soportada sobre un coeficiente negativo de substrato de expansión 16, tal como ß-eucriptita, a través de un par de fritas de vidrio espaciadas 18 y 20. Entre las fritas de vidrio 18 y 20, existen zonas de extremo 22 y 24 que expanden la rejilla 14 y cada una teniendo una longitud de aproximadamente 10 centímetros, de modo que la distancia global entre las fritas 18 y 20 es de aproximadamente 50 centímetros. La fibra 12 está montada al substrato 16 bajo una tensión de aproximadamente 69 MPa, con la rejilla 14 siendo convencionalmente formada utilizando una luz ultravioleta para cambiar el índice de refracción del núcleo de la fibra 12 en un patrón seleccionado para una longitud de onda de aproximadamente 1559.25 nanómetros como un ejemplo. Naturalmente, se pueden ajustar otras rejillas de Bragg de fibra de frecuencia con el método de ajuste de la presente invención. El ensamble de rejilla 10 es entonces recocido, lo que elimina la fotosensibilidad de la fibra 12, evitando cualquier sintonización posterior. Como resultado, la frecuencia exacta de la rejilla montada en el substrato 16 puede variar significativamente. Antes del empaque final de la rejilla mostrada en la figura 1 , ésta se puede ajustar de manera precisa, dando como resultado su sintonización en la frecuencia exacta utilizando el método y aparato mostrado en la figura 2 y ahora descrito. En la figura 2, se muestra una vista esquemática de plano superior del ensamble de rejilla 10. La rejilla está ajustada para la longitud de trayectoria óptica deseada de la misma área de rejilla al calentar un área aislada encerrada como área A en la figura 2 en la sección de extremo 22 de la rejilla, aunque el ajuste se puede realizar en cualquiera de los extremos 22 ó 24 o ambos, si se desea. Se descubrió que el área de fibra adyacente a la rejilla 14 se puede calentar para cambiar su viscosidad, lo cual es una función del ancho "w" de un rayo láser incidente e indirectamente proporcional a tres veces la velocidad de prolongación de la sección 22 durante calentamiento de acuerdo con la siguiente sw fórmula: ?(T,z) = después de calentamiento, en donde "T" es la temperatura calentada y "z" es la posición del rayo láser. Después de calentar durante un tiempo "t", la prolongación de fibra localizada ? (ocasionando que se acorte el espacio de rejillas) es: sw ? = 3 ?(T, z) (ecuación 1) De esta forma, se describió que al controlar la viscosidad local utilizando una fuente de calor adecuada y tiempo de exposición, se puede conseguir una pequeña cantidad de prolongación en el orden de nanómetros. Antes de describir un ejemplo específico de los resultados obtenidos, sigue una breve descripción del equipo y método de la figura 2.
En la figura 2, el ajuste en tiempo real de la rejilla 14 se puede conseguir al proveer una fuente de banda ancha 30 de energía óptica a una entrada 19 del ensamble de rejilla 10, mientras un analizador espectral óptico 32 se acopla a una salida 21 del ensamble de rejilla 10. Así, antes de ajuste, la longitud de onda de la rejilla se puede determinar al visualizar la salida de despliegue del analizador 32. Asumiendo que se desea ajustar el ensamble de rejilla 14, sintonizándola a una frecuencia deseada, la fuente de calor localizada se aplica en el centro de la sección 22 de 10 mm, es decir 5 mm desde la frita 18 en la modalidad preferida en el lugar identificado por el área encerrada A. La energía empleada es provista por un láser de CO2 40 el cual tiene una frecuencia que provee calentamiento del área A. Un láser de CO2 convencional, tal como un SYNRAD 48-2W que tiene una estabilidad de potencia dentro de +/- 1 por ciento por hora se utilizó en la modalidad preferida de la invención. El rayo de luz 42 del láser de CO2 40 pasa a través de un cierre de control 43, a través de un separador de rayo 44 sobre una lente de enfoque 46 hecha de ZnSe que tiene una longitud focal de 3.81 cm, colocada aproximadamente a 3.81 cm desde la posición A sobre la rejilla de Bragg de fibra. El rayo láser 42 pasa a través del separador de rayo 44, el cual es empleado para alinear coaxialmente un rayo de luz visible 45 desde un láser de helio-neón 48 colocado para proveer un rayo combinado 42 y 45 el cual es visible de modo que se puede colocar un microscopio 50 en el área adyacente a la posición A para inspeccionar de manera visible el área a la cual será dirigido el rayo láser 42, asegurando que quede libre de partículas de polvo u otros contaminantes y alineando de manera precisa el láser de CO2 sobre el área A de la fibra óptica. El microscopio tiene un aumento de aproximadamente 100x para monitorear la región calentada A. El rayo láser enfocado tiene un diámetro sustancialmente equivalente al diámetro de la fibra óptica y, en la modalidad preferida, 125 µm. Al proveer el rayo de luz de calentamiento incidente 42 desde el láser 40 lateralmente, como se ilustra en la figura 2, el substrato 16 no es calentado, no interfiriendo de esta manera con el ajuste de la rejilla de Bragg de fibra 14. Un ejemplo del ajuste de una rejilla de Bragg de fibra 10 que tiene una longitud de 50 mm entre las fritas y una tensión s igual a 96 MPa, un ancho de láser "w" de .2 mm, el ajuste de 1.5 picómetros en un segundo requiere una viscosidad de 13.0 dPa.s. Esto da como resultado una temperatura de 1 ,200°C para la viscosidad de sílice empleada para la fibra óptica. Para conseguir una velocidad de ajuste de 1 picómetro por segundo, la potencia de láser y condición de enfoque se calibra primero utilizando una rejilla empacada con una tensión similar y longitud de unión. La rejilla es montada sobre una etapa de traslación XYZ 60 (mostrada en líneas punteadas 2) y colocada utilizando el rayo láser de helio-neón 45 y microscopio 50. Debido a la profundidad relativamente pequeña del campo del microscopio, éste registra de manera efectiva posiciones laterales y axiales de la región calentada. Si fuera necesario para un registro más preciso, se puede emplear un segundo microscopio ortogonal a la dirección del primer microscopio y a la dirección láser para alineación precisa. Una vez que la rejilla de Bragg de fibra de referencia está alineada, la etapa 60 puede recibir otras rejillas movidas a la posición inicial. Los ajustes e inspección finales de cada rejilla que es ajustada se consigue de manera similar utilizando rayo láser visible 45, microscopio 50 y etapa 60. El rayo láser 42 es modulado por impulsos utilizando el cierre electromecánico controlado 43 que provee impulsos de duración seleccionable y frecuencia típicamente de 1 a 30 segundos de duración. El cierre 43 es una unidad comercialmente disponible y permite que el láser 40 permanezca continuamente encendido para estabilidad. La longitud de onda objetivo ajustada de la rejilla se puede aproximar en pequeños incrementos como se ilustra por el diagrama de forma de onda de la figura 3. Así, por ejemplo, un paso de ajuste de cuatro 4 picómetros se obtiene con la potencia de láser ajustada a .660 wats y un tiempo de exposición de 2.5 segundos. La figura 3 ilustra cinco exposiciones consecutivas que indican un cambio relativamente lineal en una longitud de onda ajustada por rejilla. El cambio de longitud de onda se estabiliza después de aproximadamente 10 segundos desde la exposición hacia el rayo láser 42. Un tiempo de exposición de .5 segundos da como resultado un cambio de longitud de onda de menos de 1 pm, lo cual va más allá de la resolución del analizador espectral óptico 32. El cambio de longitud de onda se muestra con la siguiente ecuación: A? Bragg A ? Bragg 1 En donde "f es la longitud de fibra entre las dos fritas 18 y 20. La cantidad de ajuste de la rejilla y sincronización de la longitud de onda de Bragg, es por lo tanto: ?vLdrtipg en donde ? se deriva de la ecuación 1 supra. Como se puede ver de io anterior, un paso de sintonización de 1.5 picómetros corresponde a una prolongación de fibra de 50 nanómetros, permitiendo que la rejilla 14 se contraiga e incremente en frecuencia hasta 200 picómetros. Por lo tanto, este sistema se puede utilizar para proveer ajuste preciso por ejemplo de rejillas Lucent de 50 GHz para sintonización de longitud de onda central. El aparato de la figura 2 también se puede emplear para sintonizar dispositivos ópticos los cuales no están montados bajo tensión y por lo tanto, la longitud óptica cambió no por permitir la relajación de la fibra óptica, sino por la dispersión de un impurificador de una fibra óptica. Esto cambia el índice de refracción y por lo tanto, varía la longitud óptica para sintonización precisa de por ejemplo un interferómetro de Mach-Zehnder, como se ilustra en la figura 4. Haciendo referencia ahora a la figura 4, se muestra un dispositivo óptico de Mach-Zehnder configurado como un filtro de adición/de caída 60 el cual se puede sintonizar de manera precisa utilizando el método de la modalidad alternativa de la presente ¡nvención. El filtro de adición/de caída de Mach-Zehnder 60 comprende primeras y segundas fibras ópticas 62 y 64, las cuales están fusionadas en un primer acoplador 63, y tiene ramificaciones con la rejilla 66 y 68, respectivamente, formadas en el mismo las cuales se pueden sintonizar para coincidir con las longitudes de onda ?i como se describe más adelante a detalle. Las fibras continúan a un segundo acoplador fusionado 65 y terminan en una entrada 69 para fibras 62 y una salida 60 para fibras 64. La fibra 62 tiene una entrada 61 la cual recibe como un ejemplo, ocho longitudes de ondas separadas ?i - ?8 moduladas con información de señal. El filtro de adición/de caída 60 disminuye la frecuencia ?i en la terminal de salida 67, permitiendo la adición de ?i' en la entrada 69 a señales - ?s en la salida 70. El dispositivo de Mach-Zehnder 60 está convencionalmente fabricado y se debe ajustar para sintonizar las rejillas 66 y 68. Normalmente, los dispositivos de Mach-Zehnder, tal como dispositivo 60, han sido ajustados utilizando radiación ultravioleta, sin embargo, como se mencionó anteriormente, dicha radiación no es efectiva una vez que el dispositivo es recocido, y dicha recocción afecta la longitud de trayectoria óptica, cambiando así cualquier ajuste que pueda haber ocurrido. Además, la radiación ultravioleta no es tan efectiva para cambiar el índice de refracción y por ende, la longitud de trayectoria óptica de los dispositivos ópticos. Como resultado en el pasado, con frecuencia se colocaba un aislador antes del puerto de adición 69 para reducir interferencia de reflejos múltiples. Al utilizar el aparato de ajuste ilustrado en la figura 2 y aplicar calor en un lugar preciso y en una cantidad controlada, las rejillas 66 y 68 del dispositivo de Mach-Zehnder 60 se pueden hacer coincidir en fase de manera precisa. Los acopladores 63 y 65 también se pueden ajustar para cambiar su longitud de acoplamiento efectiva para proveer un acoplador de 50/50. Al aplicar cantidades precisas de energía a través del rayo láser 42 de una manera similar a la antes descrita con referencia en la figura 2 al área de fibra óptica adyacente ya sea a las rejillas de interferencias 66 y 68 como se muestra con la flecha B, por ejemplo en la figura 4, el impu rif icador de núcleo se dispersa hacia el revestimiento, disminuyendo el índice de refracción y acortando la trayectoria óptica de uno de los brazos de interferencia 66, 68. Se puede aplicar la energía a cualquier lado del centro de las rejillas 66 ó 68, dependiendo de qué extremidad necesita ser ópticamente acortada para coincidencia de fase de las dos rejillas de interferencia. El ajuste se puede hacer en tiempo real al proveer una señal de banda ancha en la entrada 61 y monitorear la salida en el puerto 70 para determinar la ausencia de energía en la longitud de onda ?i para una disminución de filtro ?-|. La cantidad de energía es ligeramente mayor a la discutida con respecto a la primera modalidad con una fibra impurificada con Ge que requiere mayores impulsos desde láser 40 de aproximadamente 10 a 30 segundos para elevar la temperatura de la fibra óptica en el área objetivo B a aproximadamente 1600°C. Para fibras impurificadas con Fl o Bo, una temperatura inferior de aproximadamente 1400°C da como resultado el cambio deseado en el índice de refracción n de la fibra para conseguir el ajuste. El ajuste en tiempo real se consigue al aplicar de manera progresiva impulsos del rayo láser 42 mientras se observa la salida del analizador 32 para el rechazo máximo deseado de la frecuencia ?i. De manera alternativa, la salida 67 se puede monitorear para el nivel máximo de frecuencia ?i reflejada en el puerto de caída 67. Además de hacer coincidir en fase las rejillas de interferencia 66 y 68, el acoplador 63 y desacoplador 65 se pueden ajustar para proveer igual separación de energía al aplicar energía láser a una o la otra extremidad como se indica por las flechas C y D, respectivamente, nuevamente para ocasionar la dispersión del material impurificador del núcleo, disminuyendo el índice de refracción "n". También se puede utilizar la misma técnica de ajuste de dispersión con filtros de retículo y no equilibrados al ajustar en fase la cantidad de desequilibrio en la longitud de trayectoria óptica entre los dos brazos del dispositivo de Mach-Zehnder, así como la diafonía y conmutaciones ópticas se pueden optimizar a más de 40 dB con dicho ajuste en fase y ajuste de acoplador. En la primer modalidad de la ¡nvención, el espacio de rejilla se acorta para incrementar la frecuencia central dé la rejilla al prolongar la conexión de borde de la rejilla con la frita. En la segunda modalidad, el índice de refracción es disminuido para reducir la longitud óptica de un componente de fibra óptica. Con cualquier modalidad, se puede conseguir la sintonización precisa de un componente de fibra óptica. Será evidente para los expertos en la técnica que se pueden hacer diferentes modificaciones a la modalidad preferida de la invención como se describe en la misma sin apartarse del espíritu o alcance de la invención según se define por las reivindicaciones anexas.

Claims (24)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES
1.- Un método para ajustar un componente de fibra óptica que comprende los pasos de: dirigir una fuente de radiación sobre una sección del componente para calentar la sección; acoplar una fuente de señales de banda ancha hacia una entrada del componente; acoplar un analizador óptico a una salida del componente; y monitorear la señal en la salida del componente mientras se aplica de manera selectiva la radiación del componente desde la fuente para conseguir un efecto de ajuste para predeterminado.
2.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el paso de dirigir incluye proveer un rayo de radiación que tiene un ancho de rayo sustancialmente del tamaño de una fibra óptica del componente.
3.- El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque el paso de aplicación selectiva incluye interponer un cierre en la trayectoria óptica del rayo y abrir y cerrar el cierre para modular por impulsos el rayo.
4.- El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el paso de dirigir incluye emplear un láser de CO2 para generar el rayo de radiación.
5.- El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el paso de dirigir incluye emplear un láser de CO2 como la fuente de radiación y emplear adicionalmente un láser de espectro visible con un rayo coaxialmente alineado con el rayo del láser de CO2 sobre la sección del componente.
6.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el paso de dirigir comprende colocar un componente de rejilla de Bragg de fibra con una sección adyacente a una rejilla del mismo en alineación con la radiación y en donde el paso de aplicación selectiva deforma plásticamente la sección para cambiar la trayectoria óptica del componente de rejilla de Bragg de fibra para sintonizar el componente de rejilla de Bragg de fibra.
7.- El método de conformidad con la reivindicación 1 ,' caracterizado además porque el paso de dirigir comprende colocar una sección de un componente de Mach-Zehnder en alineación con la radiación y en donde el paso de aplicación selectiva dispersa impurificador en el núcleo de la sección para cambiar el índice de refracción y la trayectoria óptica para sintonizar el componente de Mach-Zehnder.
8.- Un aparato para ajustar un componente de fibra óptica que comprende: un láser de CO2 para dirigir un rayo desde el mismo sobre una sección de un componente de fibra óptica; un control acoplado en la trayectoria de radio de láser para modular por impulsos selectivamente el rayo para controlar el calentamiento de la sección del componente de fibra óptica; una fuente de señales de banda ancha acoplada a una entrada del componente de fibra óptica; y un detector acoplado a una salida del componente para monitorear señales en la salida mientras se aplica el rayo al componente para ajustar el componente de fibra óptica de una manera predeterminada.
9.- El aparato de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque el componente de fibra óptica es una rejilla de Bragg de fibra con una fibra óptica montada en tensión a un substrato y en donde el rayo del láser de C02 calienta una sección de la rejilla de Bragg de fibra adyacente a una sección de rejilla para cambiar la longitud óptica de la sección de rejilla para ajustar la rejilla de Bragg de fibra.
10.- El aparato de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque el componente de fibra óptica es un interferómetro de Mach-Zehnder y en donde el rayo de láser de CO2 calienta por lo menos una sección de una de las extremidades del ¡nterferómetro de Mach-Zehnder, de modo que un impurificador de núcleo se dispersa para cambiar el índice de refracción de la extremidad para ajustar el ¡nterferómetro de Mach-Zehnder.
11.- El aparato de conformidad con la reivindicación 8, que incluye además un láser de espectro visible y un elemento óptico para alinear el rayo del láser de espectro visible coaxialmente con el rayo del láser de CO2 para alinear la sección del componente de fibra óptica con el rayo láser de CO2.
12.- El aparato de conformidad con la reivindicación 1 1 , y que incluye además una etapa de XYZ que recibe el componente de fibra óptica para colocar el componente en alineación con el rayo.
13.- El aparato de conformidad con la reivindicación 12, y que incluye además un microscopio óptico colocado para visualizar el rayo láser de espectro visible para colocar el componente óptico con el rayo incidente en la sección dei componente de fibra óptica.
14.- Una rejilla de Bragg de fibra que comprende: un substrato; una fibra óptica montada en tensión sobre el substrato, la fibra teniendo áreas de límite de extremo que se extienden en lados opuestos de una rejilla de la misma; y por lo menos una de las áreas de límite se deforma plásticamente para sintonizar la rejilla de Bragg de fibra en una frecuencia predeterminada.
15.- Un interferómetro de Mach-Zehnder que comprende: un par de fibras ópticas fusionadas en un primer acoplador cerca de un extremo y en un segundo acoplador en un extremo opuesto; rejillas formadas en cada fibra entre el primer y segundo acopladores; y en donde el impurificador de núcleo de fibra en un área entre por lo menos una de las rejillas adyacentes a uno de los primeros y segundos acopladores se dispersa para sintonizar el interferómetro de Mach-Zehnder.
16.- Un método para ajustar un componente de fibra óptica que comprende los pasos de: proveer una fuente de radiación de láser de CO2; enfocar el rayo del láser de CO2 hacia un ancho de rayo sustancialmente del tamaño de una fibra óptica del componente; alinear una sección del componente con el rayo enfocado para calentar la sección; acoplar una fuente de señales de banda ancha hacia una entrada del componente; acoplar un analizador óptico a una salida del componente; y monitorear la señal en la salida del componente mientras se aplica de manera selectiva la radiación al componente desde la fuente para conseguir un efecto de ajuste predeterminado.
17.- El método de conformidad con la reivindicación 16 y que incluye además alinear coaxialmente el rayo de un láser de espectro visible con el rayo del láser de CO2 para alinear la sección del componente de fibra óptica con el rayo láser de C02.
18.- El método de conformidad con la reivindicación 17 y que incluye además el paso de colocar un microscopio óptico para visualizar el rayo láser de espectro visible incidente en la sección del componente de fibra óptica para colocar de manera precisa el componente óptico con el rayo incidente en la sección del componente de fibra óptica.
19.- Un método para ajustar un componente de fibra óptica que comprende los pasos de: dirigir un rayo láser de CO2 sobre una sección de un componente de fibra óptica para calentar la sección; y controlar la aplicación del rayo sobre la sección para conseguir un efecto de ajuste predeterminado.
20.- El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque el paso de dirigir incluye proveer un rayo de radiación que tenga un ancho de rayo sustancialmente del tamaño de una fibra óptica del componente.
21.- El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque el paso de controlar incluye interponer un cierre en la trayectoria óptica del rayo y abrir y cerrar el cierre para modular por impulsos el rayo.
22.- El método de conformidad con la reivindicación 21 , caracterizado además porque el paso de dirigir incluye además emplear un láser de espectro visible con un rayo coaxialmente alineado con el rayo del láser de CO2 sobre la sección del componente.
23.- El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque el paso de dirigir comprende colocar un componente de rejilla de Bragg de fibra con una sección adyacente a una rejilla del mismo en alineación con el rayo y en donde el paso de controlar deforma plásticamente en la sección para cambiar la trayectoria óptica del componente de rejilla de Bragg de fibra para sintonizar el componente de Bragg de fibra.
24.- El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque el paso de dirigir comprende colocar una sección de un componente de Mach-Zehnder en alineación con el rayo y en donde el paso de controlar dispersa impurificador en el núcleo de la sección para cambiar el índice de refracción la trayectoria óptica para sintonizar el componente de Mach-Zehnder.
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Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001074527A1 (en) * 2000-04-01 2001-10-11 Corning Incorporated Heating method and device
US6823110B2 (en) * 2000-06-14 2004-11-23 3M Innovative Properties Company Method to stabilize and adjust the optical path length of waveguide devices
JP2002148453A (ja) * 2000-08-29 2002-05-22 Fujikura Ltd 光ファイバグレーティング、光ファイバグレーティングの製造方法及び光ファイバグレーティングの製造装置
US6681067B1 (en) * 2000-11-03 2004-01-20 Cidra Corporation Method for selective erasing/apodization of the index of refraction of an optical waveguide and an optical waveguide modified by the method
JP3703013B2 (ja) * 2001-01-26 2005-10-05 日本電信電話株式会社 干渉計光回路及びその製造方法
WO2002075405A2 (en) * 2001-03-16 2002-09-26 Cidra Corporation Multi-core waveguide
US7336872B1 (en) * 2001-06-28 2008-02-26 Avanex Corporation Localized annealing of UV induced index grating in optical waveguides
AUPR702401A0 (en) * 2001-08-15 2001-09-06 Jds Uniphase Pty Ltd Method of turning in-fibre grating
US20030081879A1 (en) * 2001-11-01 2003-05-01 Sebastien Gilbert Fast phase modulation of the arms of a fiberoptics Mach-Zehnder interferometer during the elongation of the second coupler
US7194162B2 (en) * 2002-02-22 2007-03-20 Neophotonics Corporation Filter response optimization for an arrayed waveguide grating device by adjusting grating optical path length at nanometer scale
GB2385677A (en) * 2002-02-22 2003-08-27 Bookham Technology Plc Refractive index control of optic waveguide
US20040096174A1 (en) * 2002-05-16 2004-05-20 Kanishka Tankala Optical fiber having an expanded mode field diameter and methods of providing such a fiber
US6819837B2 (en) * 2002-05-31 2004-11-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of temporarily adjusting the index of refraction of ring resonator with precision laser micromachining
US7508608B2 (en) * 2004-11-17 2009-03-24 Illumina, Inc. Lithographically fabricated holographic optical identification element
US7923260B2 (en) 2002-08-20 2011-04-12 Illumina, Inc. Method of reading encoded particles
US20050227252A1 (en) * 2002-08-20 2005-10-13 Moon John A Diffraction grating-based encoded articles for multiplexed experiments
US7164533B2 (en) 2003-01-22 2007-01-16 Cyvera Corporation Hybrid random bead/chip based microarray
US7901630B2 (en) * 2002-08-20 2011-03-08 Illumina, Inc. Diffraction grating-based encoded microparticle assay stick
US7441703B2 (en) * 2002-08-20 2008-10-28 Illumina, Inc. Optical reader for diffraction grating-based encoded optical identification elements
US7900836B2 (en) 2002-08-20 2011-03-08 Illumina, Inc. Optical reader system for substrates having an optically readable code
US7872804B2 (en) * 2002-08-20 2011-01-18 Illumina, Inc. Encoded particle having a grating with variations in the refractive index
EP1575707A1 (en) * 2002-09-12 2005-09-21 Cyvera Corporation Method and apparatus for aligning elongated microbeads in order to interrogate the same
US20100255603A9 (en) * 2002-09-12 2010-10-07 Putnam Martin A Method and apparatus for aligning microbeads in order to interrogate the same
US7092160B2 (en) * 2002-09-12 2006-08-15 Illumina, Inc. Method of manufacturing of diffraction grating-based optical identification element
CA2418888A1 (en) * 2003-02-14 2004-08-14 Teraxion Inc A method and apparatus to improve chirped fiber bragg grating gain flattening filters
US20060057729A1 (en) * 2003-09-12 2006-03-16 Illumina, Inc. Diffraction grating-based encoded element having a substance disposed thereon
US7433123B2 (en) * 2004-02-19 2008-10-07 Illumina, Inc. Optical identification element having non-waveguide photosensitive substrate with diffraction grating therein
US7901870B1 (en) 2004-05-12 2011-03-08 Cirrex Systems Llc Adjusting optical properties of optical thin films
WO2006020363A2 (en) * 2004-07-21 2006-02-23 Illumina, Inc. Method and apparatus for drug product tracking using encoded optical identification elements
US7565084B1 (en) 2004-09-15 2009-07-21 Wach Michael L Robustly stabilizing laser systems
US7604173B2 (en) * 2004-11-16 2009-10-20 Illumina, Inc. Holographically encoded elements for microarray and other tagging labeling applications, and method and apparatus for making and reading the same
US7602952B2 (en) * 2004-11-16 2009-10-13 Illumina, Inc. Scanner having spatial light modulator
EP2194485B1 (en) * 2004-11-16 2012-10-17 Illumina, Inc. Method and apparatus for reading coded microbeads
US7623624B2 (en) * 2005-11-22 2009-11-24 Illumina, Inc. Method and apparatus for labeling using optical identification elements characterized by X-ray diffraction
US7830575B2 (en) * 2006-04-10 2010-11-09 Illumina, Inc. Optical scanner with improved scan time
CN101840019A (zh) * 2010-04-29 2010-09-22 哈尔滨工程大学 基于融嵌芯中空光纤的长周期光纤光栅的制备方法
US20130048600A1 (en) * 2011-08-22 2013-02-28 Cybernetic Industrial Corporation Of Georgia Volumetric optically variable devices and methods for making same
US9497519B2 (en) * 2013-03-18 2016-11-15 Oplink Communications, Inc. Twin multicast switch
US9477036B2 (en) * 2014-05-21 2016-10-25 Teraxion Inc. Post-assembly wavelength-tuning method for an optical fiber filter
US11828934B1 (en) 2019-07-10 2023-11-28 X Development Llc High-dispersion optical components and methods for making the same
US11455443B1 (en) 2019-08-29 2022-09-27 X Development Llc Methods and systems for designing image processing devices
US11011884B1 (en) 2019-08-29 2021-05-18 X Development Llc Systems and methods for designing optical devices having mode selective facets
US11604957B1 (en) 2019-09-20 2023-03-14 X Development Llc Methods for designing hybrid neural networks having physical and digital components
CN110986761B (zh) * 2019-11-18 2021-07-06 中国科学院上海光学精密机械研究所 皮米显微镜
US11092746B1 (en) * 2019-12-18 2021-08-17 X Development Llc Post-fabrication photonic performance tuning
US11835715B1 (en) 2019-12-19 2023-12-05 X Development Llc Multimodal photonic components
US11842129B1 (en) 2020-05-28 2023-12-12 X Development Llc Finite floating-point numerical simulation and optimization
EP3988973B1 (en) * 2020-10-20 2023-10-11 AIP Leibniz-Institut für Astrophysik Method and control system for controlling a process for writing gratings into an optical fiber

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5309260A (en) 1992-12-23 1994-05-03 At&T Bell Laboratories Method for forming distributed bragg reflectors in optical media
AUPM386794A0 (en) 1994-02-14 1994-03-10 University Of Sydney, The Optical grating
US5625723A (en) * 1995-02-28 1997-04-29 Lucent Technologies Inc. Method for reducing birefringence in optical gratings
US5506925A (en) * 1995-02-28 1996-04-09 At&T Corp. Radiolytic modification of birefringence in silica planar waveguide structures
US5652819A (en) 1995-08-09 1997-07-29 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method for tuning fiber optic couplers and multiplexers
US5768452A (en) * 1996-04-17 1998-06-16 Lucent Technologies Inc. Radiolytic method for trimming planar waveguide couplers
US5694512A (en) * 1996-07-09 1997-12-02 Framatome Connectors Canada Inc. Compact tunable wavelength independent all-fiber optical attenuator and method of making same
UA47454C2 (uk) * 1996-12-20 2002-07-15 Научний Центр Волоконной Оптікі Прі Інстітутє Общєй Фізікі Россійской Акадєміі Наук Волоконний конвертор діаметра поля моди, спосіб локальної зміни показника заломлення оптичних хвильоводів та спосіб виготовлення заготівок для оптичних хвильоводів
AU738851B2 (en) * 1997-08-04 2001-09-27 Arroyo Optics, Inc. Grating assisted coupler devices
JP2002530689A (ja) * 1998-11-12 2002-09-17 ザ・ユニバーシティ・オブ・シドニー 光デバイスの調整

Also Published As

Publication number Publication date
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EP1203253A1 (en) 2002-05-08
KR20020038680A (ko) 2002-05-23
AU7050400A (en) 2001-01-30
TW448322B (en) 2001-08-01
US6356681B1 (en) 2002-03-12
EP1203253A4 (en) 2005-05-04
CA2378734A1 (en) 2001-01-18
WO2001004676A1 (en) 2001-01-18
JP2003504685A (ja) 2003-02-04

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