WO2017073670A1 - 光ファイバおよびそれを含むスラント型ファイバグレーティング - Google Patents

光ファイバおよびそれを含むスラント型ファイバグレーティング Download PDF

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WO2017073670A1
WO2017073670A1 PCT/JP2016/081889 JP2016081889W WO2017073670A1 WO 2017073670 A1 WO2017073670 A1 WO 2017073670A1 JP 2016081889 W JP2016081889 W JP 2016081889W WO 2017073670 A1 WO2017073670 A1 WO 2017073670A1
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WO
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cladding region
refractive index
optical fiber
region
cladding
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PCT/JP2016/081889
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Inventor
重博 長能
学 塩崎
Original Assignee
住友電気工業株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/036—Optical fibres with cladding with or without a coating core or cladding comprising multiple layers

Definitions

  • the present invention relates to an optical fiber suitable for producing a grating, and a slanted fiber grating including the optical fiber (hereinafter referred to as “SFG: SlantedratingFiber Grating”).
  • SFG SlantedratingFiber Grating
  • an optical fiber in which erbium (Er) is added to the core region (hereinafter referred to as “EDF: Erbium-Doped optical”) is used as an optical amplifier that amplifies the signal light.
  • EDF Erbium-Doped optical
  • An erbium-doped optical fiber amplifier (hereinafter referred to as “EDFA: Erbium-Doped optical fiber amplifier”) is used.
  • the gain spectrum of EDF has a wavelength dependence with a peak in the vicinity of a wavelength of 1.53 ⁇ m, while having a relatively wide band.
  • GFF Gain Flattening Filter
  • the SFG has been developed as GFF.
  • the SFG includes an optical fiber and a slant Bragg grating provided in the optical fiber.
  • This slanted Bragg grating is defined by a refractive index modulation pattern in which a refractive index increasing surface inclined with respect to a plane perpendicular to the fiber axis (optical axis) of an optical fiber is periodically arranged along the fiber axis.
  • the SFG can give a loss to the waveguide mode light having a wavelength satisfying the Bragg diffraction condition in the slanted Bragg grating.
  • Patent Document 1 and Non-Patent Document 1 describe a method for producing SFG. Specifically, an optical fiber made of silica glass in which a photosensitive material (for example, GeO 2 , B 2 O 3 ) that causes an increase in the refractive index of the glass region by light irradiation is added to the core or the clad is prepared. By irradiating this optical fiber with ultraviolet light having a specific wavelength that is spatially intensity-modulated (for example, a second harmonic wave (244 nm) of argon ion laser light), it is defined by a periodic refractive index modulation pattern.
  • An SFG provided with a grating can be produced.
  • phase mask method There are a phase mask method, a direct exposure method, and a two-beam interference exposure method as a method of irradiating the optical fiber with spatially intensity-modulated light.
  • phase mask method interference fringes having a period corresponding to the period of the Bragg grating to be produced are formed by the phase mask.
  • direct exposure method a laser beam is directly applied to a portion in an optical fiber where the refractive index is desired to be increased.
  • two-beam interference exposure method laser light branched into two by a beam splitter is caused to interfere in an optical fiber.
  • the phase mask method can produce an SFG having the same loss spectrum with good reproducibility as compared with other methods, and is easy to align.
  • the inventor found the following problems. That is, in a long-haul optical transmission system such as submarine optical cable transmission, since a multistage optical amplifier is arranged on the transmission path, if the ripple width in the loss spectrum of SFG is large, Signal light reaching the receiver may be greatly distorted. Therefore, the ripple width in the loss spectrum of SFG is required to be small.
  • the ripple is a pulsation component superimposed on the desired loss spectrum of the SFG.
  • the ripple width represents the magnitude of the pulsation.
  • the ripple width is the maximum value of the pulsating component in the range of wavelength ⁇ 2 nm after smoothing the loss spectrum by taking the loss moving average in the range of wavelength ⁇ 0.6 nm for each wavelength of 0.2 nm. And the minimum value.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an optical fiber suitable for producing an SFG having a loss spectrum with a small ripple width, and an SFG including the optical fiber.
  • the optical fiber according to the present embodiment includes an optical fiber made of silica glass.
  • the optical fiber includes a core region extending along a longitudinal direction thereof, a first cladding region surrounding the core region, a second cladding region surrounding the first cladding region, and a third cladding region surrounding the second cladding region, Is provided.
  • the first cladding region has a refractive index lower than that of the core region.
  • the second cladding region has a refractive index lower than that of the first cladding region.
  • the third cladding region has a refractive index lower than that of the core region and higher than that of the second cladding region.
  • At least a part of the first cladding region and at least a part of the second cladding region contain a photosensitive material, and the refractive index of the region including the photosensitive material is determined by irradiation with light of a specific wavelength. It rises by.
  • optical fiber according to the present embodiment makes it possible to produce an SFG having a loss spectrum with a small ripple width.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view showing the structure of the SFG 3 according to the present embodiment, which corresponds to the cross section of the optical fiber 1 along the line II in FIG. 4B.
  • Is a diagram showing an outer diameter D ratio D / d is in the case of 3.0 the calculation result of the first cladding region 11 to the diameter d of the core region 10 (the relationship between the [Delta] n a and [Delta] n T).
  • Is a diagram showing an outer diameter D ratio D / d is in the case of 3.0 the calculation result of the first cladding region 11 to the diameter d of the core region 10 (the relationship between the [Delta] n a and [Delta] n T).
  • Is a diagram showing an outer diameter D ratio D / d is in the case of 3.5 the calculation result of the first cladding region 11 to the diameter d of the core region 10 (the relationship between the [Delta] n a and [Delta] n T).
  • Is a diagram showing an outer diameter D ratio D / d is in the case of 3.5 the calculation result of the first cladding region 11 to the diameter d of the core region 10 (the relationship between the [Delta] n a and [Delta] n T).
  • Is for a plurality of trench width W T is a graph showing the relationship between the sum and the trench depth [Delta] n d of the coupling coefficient from LP01 mode (fundamental mode) to the higher-order all modes. Is (100% loss of LP01 mode) when bound 100% LP01 mode to higher order multiple modes, with respect to the contribution of LP11 mode for 100% loss of LP01 mode, the trench depth [Delta] n d and the trench width W It is a figure which shows the relationship of T.
  • the optical fiber according to the present embodiment includes an optical fiber made of silica glass as one aspect thereof.
  • the optical fiber includes a core region extending along a longitudinal direction thereof, a first cladding region surrounding the core region, a second cladding region surrounding the first cladding region, and a third cladding region surrounding the second cladding region, Is provided.
  • the first cladding region has a refractive index lower than that of the core region.
  • the second cladding region has a refractive index lower than that of the first cladding region.
  • the third cladding region has a refractive index lower than that of the core region and higher than that of the second cladding region.
  • At least a part of the first cladding region and at least a part of the second cladding region contain a photosensitive material, and the refractive index of the region including the photosensitive material is determined by irradiation with light of a specific wavelength. It rises by.
  • the photosensitive material may include GeO 2 . Further, as one aspect of the present embodiment, the photosensitive material may include B 2 O 3 . The photosensitive material may include both GeO 2 and B 2 O 3 .
  • the Ge concentration contained in the first cladding region is derived from the contribution of GeO 2 in the relative refractive index difference of the first cladding region with respect to the refractive index of pure silica (derived from GeO 2 addition).
  • the relative refractive index difference is preferably 0.35% to 0.45%.
  • the Ge concentration contained in the second cladding region is determined by the contribution of GeO 2 in the relative refractive index difference of the second cladding region with respect to the refractive index of pure silica (relative refraction derived from GeO 2 addition).
  • the concentration is preferably such that the (rate difference) is less than 0.40%.
  • the relative refractive index difference of the third cladding region with respect to the refractive index of pure silica is preferably ⁇ 0.35% to ⁇ 0.25%.
  • the width of the second cladding region defined along the radial direction of the optical fiber is 1 ⁇ m to 10 ⁇ m. Preferably there is. More preferably, as an aspect of the present embodiment, the width of the second cladding region falls within a range of 3 ⁇ m to 7 ⁇ m (5 ⁇ 2 ⁇ m) centered on 5 ⁇ m. As one aspect of this embodiment, the relative refractive index difference of the second cladding region with respect to the refractive index of pure silica is preferably ⁇ 0 to 0.75% to ⁇ 0.35%.
  • the relative refractive index difference between the first cladding region and the second cladding region may be 0.15% or less.
  • each of the first cladding region and the second cladding region may include F.
  • One aspect of the SFG (slant fiber grating) according to the present embodiment is an SFG including an optical fiber having the above-described structure, and the SFG includes an optical fiber made of silica glass, an optical fiber A slanted Bragg grating provided in the fiber is provided.
  • the slanted Bragg grating is a refractive index in which an increasing refractive index surface inclined with respect to a plane perpendicular to the longitudinal direction, which is the propagation direction of guided light, is periodically arranged along the propagation direction of guided light in an optical fiber. It is defined by the modulation pattern.
  • the optical fiber includes a core region extending along a longitudinal direction thereof, a first cladding region surrounding the core region, a second cladding region surrounding the first cladding region, and a third cladding region surrounding the second cladding region.
  • the first cladding region has a refractive index lower than that of the core region.
  • the second cladding region has a refractive index lower than that of the first cladding region.
  • the third cladding region has a refractive index lower than that of the core region and higher than that of the second cladding region.
  • the slanted Bragg grating is provided in a region straddling the first cladding region and the second cladding region, and more specifically, at least one of the second cladding region and at least a part of the first cladding region. It is provided across the part.
  • the fiber grating having the above-described structure preferably has a loss spectrum with a ripple width of 0.08 dB or less.
  • each aspect listed in this [Description of Embodiments of the Invention] is applicable to each of all the remaining aspects or to all combinations of these remaining aspects. .
  • FIG. 1 is a refractive index profile of an optical fiber 2 according to a comparative example.
  • the optical fiber 2 is made of silica-based glass, and includes a core region 20, an optical cladding region 21 that surrounds the core region 20, and a jacket region 23 that surrounds the optical cladding region 21.
  • the refractive index of the optical cladding region 21 is lower than the refractive index of the core region 20.
  • the refractive index of the jacket region 23 is lower than the refractive index of the core region 20 and higher than the refractive index of the optical cladding region 21.
  • the core region 20 contains Cl.
  • the optical cladding region 21 contains GeO 2 and F.
  • the jacket region 23 includes F. Since only the optical cladding region 21 contains the photosensitive material GeO 2 , the optical fiber 2 is irradiated with spatially intensity-modulated ultraviolet light, thereby producing an SFG in which a grating is formed in the optical cladding region 21.
  • FIG. 2A is a refractive index profile of the optical fiber 2 according to the comparative example before the ultraviolet irradiation
  • FIG. 2B is a refractive index profile of the optical fiber 2 according to the comparative example after the ultraviolet irradiation.
  • the refractive index of the optical cladding region 21 is the lowest as shown in FIG. 2A.
  • the refractive index of the cladding region 21 is higher than the refractive index of the jacket region 23.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the LP11 cutoff wavelength ⁇ C and the ripple width in the SFG obtained by forming the slanted Bragg grating in the optical fiber 2 according to the comparative example.
  • the LP11 cutoff wavelength ⁇ C is a wavelength at which a higher-order mode than the LP11 mode does not propagate at a wavelength longer than the wavelength, assuming that an optical fiber including a portion where a grating is formed is linearly arranged. ⁇ C.
  • the relative refractive index difference ⁇ n object in this specification is a value based on the refractive index n pure-silica of pure silica (n object ⁇ n pure-silica ) / n, where n object is the refractive index of the target region. given in pure-silica .
  • FIG. 3 shows that in each group, there is a correlation between the cutoff wavelength ⁇ C and the ripple width, and the shorter the cutoff wavelength ⁇ C is, the smaller the ripple width is.
  • the ratio D / d is 2.5 to 3.5
  • an SFG with a ripple width of 0.08 dB or less can be manufactured with a high yield if the cutoff wavelength ⁇ C is 1.8 ⁇ m or less. .
  • FIG. 4A is a refractive index profile of the optical fiber 1 according to the present embodiment
  • FIG. 4B is a cross-sectional view showing the structure of the optical fiber 1.
  • 4B shows the structure of the optical fiber 1 perpendicular to the optical axis AX extending along the longitudinal direction of the optical fiber 1
  • the refractive index profile of FIG. 4A is the optical axis shown in FIG. 4B.
  • the refractive index of each part on the line L orthogonal to AX is shown.
  • the optical fiber 1 extends along the optical axis AX and is made of silica-based glass. As shown in FIGS.
  • the core region 10 a first cladding region 11 surrounding the core region 10
  • a second cladding region 12 surrounding the first cladding region 11 and a third cladding region 13 surrounding the second cladding region 12 are provided.
  • the refractive index of the first cladding region 11 is lower than the refractive index of the core region 10.
  • the refractive index of the second cladding region 12 is lower than the refractive index of the first cladding region 11.
  • the refractive index of the third cladding region 13 is lower than the refractive index of the core region 10 and higher than the refractive index of the second cladding region 12.
  • [Delta] n a is the relative refractive index difference of the first cladding region 11 with respect to the refractive index of pure silica
  • [Delta] n T is the relative refractive index difference of the second cladding region 12 with respect to the refractive index of pure silica
  • trench depth ⁇ n d is given by " ⁇ n a - ⁇ n T”.
  • Both the first cladding region 11 and the second cladding region 12 include GeO 2 , B 2 O 5 , or both as a photosensitive material whose refractive index increases by ultraviolet light irradiation. Further, both the first cladding region 11 and the second cladding region 12 contain F. Since the first cladding region 11 and the second cladding region 12 contain a photosensitive material, the refractive index is increased by irradiation with ultraviolet light. The degree of increase in the refractive index depends on the photosensitive material content and the ultraviolet light irradiation amount.
  • first cladding region 11 and the second cladding region 12 contain a photosensitive material, by irradiating the optical fiber 1 with spatially modulated ultraviolet light, the first cladding region 11 and the second cladding region 12 An SFG having a grating formed on both sides is produced.
  • FIG. 5 is a table showing the shape patterns of the contained regions (photosensitive regions including the photosensitive material) 50A to 50D.
  • the type-a containing region 50 ⁇ / b> A corresponds to the entire first cladding region 11 and the second cladding region 12.
  • the type-b containing region 50B includes a region inner periphery (having an inner diameter larger than the inner diameter of the first cladding region 11) separated from the inner periphery of the first cladding region 11, and an outer periphery of the second cladding region 12. Corresponds to a region sandwiched by the outer periphery of the region (having an outer diameter equal to the outer diameter of the second cladding region 12).
  • the type c-containing region 50C is separated from the inner periphery of the region (having an inner diameter equal to the outer diameter of the first cladding region 11) coincident with the inner periphery of the first cladding region 11 by a certain distance from the outer periphery of the second cladding region 12.
  • the type d-containing region 50D corresponds to a region sandwiched between the inner periphery of the region separated from the inner periphery of the first cladding region 11 by a certain distance and the outer periphery of the region separated from the outer periphery of the second cladding region 12 by a certain distance.
  • the width of the second cladding region 12 defined along the radial direction of the optical fiber is preferably 1 ⁇ m to 10 ⁇ m, more preferably about 5 ⁇ m. In the range of 3 ⁇ m to 7 ⁇ m (5 ⁇ 2 ⁇ m).
  • FIG. 6 is a table showing distribution patterns of the refractive index distribution of the optical fiber 1, the Ge concentration in the first and second cladding regions 11 and 12, and the F concentration in the first and second cladding regions 11 and 12, respectively.
  • a soot was formed while adding GeO 2 on the outer peripheral surface of the core preform to be the core region 10 after drawing. After (soot deposition), the soot body is sintered while adding F to the obtained soot body, so that an inner region to be the first cladding region 11 is formed.
  • the soot body is sintered while adding F to the obtained soot body, whereby the second cladding region An outer region to be 12 is formed.
  • the trench depth [Delta] n d is formed.
  • the second method As shown in FIG. 6, GeO 2 in each of the inner region to be the first cladding region 11 and the outer region to be the second cladding region 12 in the fiber preform manufacturing process.
  • the addition amount is controlled (Ge a > Ge T ), and the inner region and the outer region are sintered while the F concentration in the inner region and the F concentration in the outer region are adjusted to be the same.
  • the second method is effective because the manufacturing process of the fiber preform is simple.
  • Ge a indicating the Ge concentration in the first cladding region 11 means the contribution of GeO 2 in the relative refractive index difference of the first cladding region 11 with respect to the refractive index of pure silica.
  • Ge T indicating the Ge concentration in the second cladding region 12 means the contribution of GeO 2 in the relative refractive index difference of the second cladding region 12 to the refractive index of pure silica.
  • the Ge concentration (Ge a ) in the first cladding region 11 is within a range where the contribution of GeO 2 contained in the first cladding region 11 is within 0.35% to 0.45% in terms of the relative refractive index difference. is set to, Ge concentration in the second cladding region 12 (Ge T), the condition (Ge a> Ge T) that is established as a premise. Specifically, as the trench depth [Delta] n d is below 0.15%, Ge concentration in the second cladding region 12 (Ge T) is the contribution of GeO 2 in the second cladding region 12 is a relative refractive In terms of rate difference, it is set to less than 0.40%.
  • the F concentration in at least the first cladding region 11 and the second cladding region 12 is converted into a relative refractive index difference (the relative refractive index difference between the first and second cladding regions 11 and 12 with respect to the refractive index of pure silica.
  • the relative refractive index difference derived from the addition of F corresponding to the contribution of F is set to fall within the range of ⁇ 0.60% to ⁇ 0.75%.
  • F is also added to the third cladding region 13, and the relative refractive index difference of the third cladding region 13 with respect to the refractive index of pure silica (the relative refractive index difference resulting from the F addition). Is substantially in the range of ⁇ 0.35% to ⁇ 0.25%.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the structure of the SFG 3 according to the present embodiment, which coincides with the cross section of the optical fiber 1 taken along the line II in FIG. 4B.
  • the SFG 3 includes the optical fiber 1 and a slanted Bragg grating 60.
  • the optical fiber 1 includes the core region 10 extending along the optical axis AX, the first cladding region 11 surrounding the core region 10, the second cladding region 12 surrounding the first cladding region 11, and the second A third cladding region 13 surrounding the cladding region 12.
  • the refractive index of the first cladding region 11 is lower than the refractive index of the core region 10.
  • the refractive index of the second cladding region 12 is lower than the refractive index of the first cladding region 11.
  • the refractive index of the third cladding region 13 is lower than the refractive index of the core region 10 and higher than the refractive index of the second cladding region 12.
  • the entire region constituted by the first cladding region 11 and the second cladding region 12 of the optical fiber 1 contains GeO 2 as a photosensitive material, and the slanted Bragg grating 60 includes a region containing this photosensitive material. Formed inside.
  • a surface is defined by a refractive index modulation pattern periodically arranged along the optical axis AX.
  • the present embodiment in which both the first cladding region 11 and the second cladding region 12 include the photosensitive material has a loss spectrum with a small ripple width.
  • An SFG can be manufactured, the grating formation time can be shortened, and an SFG having a desired loss spectrum can be easily manufactured.
  • the parameters used in the calculation described below are as follows.
  • the diameter of the core region 10 is d
  • the outer diameter of the first cladding region 11 is D
  • the relative refractive index difference [Delta] n a and the relative refractive index difference [Delta] n T of the second cladding region 12 of the first cladding region 11 will vary depending on the optical loss at the wavelength of 1.55 ⁇ m band.
  • the diameter d of the core region 10 is 9 ⁇ m. Further, based on the refractive index of pure silica, the relative refractive index difference of the core region 10 is set to 0.07%, and the relative refractive index difference ⁇ n J of the third cladding region 13 is set to ⁇ 0.32%.
  • the relationship among the relative refractive index difference ⁇ n a of the first cladding region 11, the relative refractive index difference ⁇ n T of the second cladding region 12, the width W T of the second cladding region 12, and the cutoff wavelength ⁇ C is obtained by calculation. It was. The results of the calculation are shown in FIGS.
  • the horizontal axis is the relative refractive index difference [Delta] n T of the second cladding region 12, the vertical axis represents the relative refractive index difference [Delta] n a of the first cladding region 11.
  • Width W T of the second cladding region 12, 1 ⁇ m, 3 ⁇ m, 5 ⁇ m, is set to any value of 10 [mu] m, the cutoff wavelength ⁇ C, 1.4 ⁇ m, 1.6 ⁇ m, 1.8 ⁇ m , 2.0 ⁇ m, The value is set to either 2.2 ⁇ m or 2.4 ⁇ m.
  • the relative refractive index difference ⁇ n T of the second cladding region 12 is ⁇ 0.32%, which is the same as the relative refractive index difference ⁇ n J of the third cladding region 13. Since the optical fiber 1 (FIGS. 4A and 4B) of the configuration has the same refractive index profile as the optical fiber 2 (FIG. 1) according to the comparative example, the cutoff wavelength ⁇ C is the width W of the second cladding region 12 It is constant regardless of T. As can be seen from FIG. 8, the lower the relative refractive index difference ⁇ n T of the second cladding region 12, the shorter the cutoff wavelength ⁇ C. Further, as the width W T of the second cladding region 12 is large, the cutoff wavelength lambda C becomes shorter.
  • the cutoff wavelength ⁇ C is set to The thickness is preferably 1.8 ⁇ m or less.
  • ⁇ , ⁇ , ⁇ , ⁇ , and ⁇ on the line A are the ripple widths of 0.23 dB ( ⁇ of SFG manufactured from the optical fiber 2 according to the comparative example described with reference to FIG. ), 0.18dB ( ⁇ ), 0.17dB ( ⁇ ), 0.10dB ( ⁇ ), represents the positions of the relative refractive index difference [Delta] n a of the first cladding region 11 corresponding to each 0.08 dB.
  • the ripple width of SFG made from an optical fiber 2 according to the comparative example is 0.23 dB (alpha)
  • the relative refractive index difference [Delta] n T is 10 ⁇ m width W T A -0.75% 2
  • the cutoff wavelength ⁇ C of the optical fiber 1 is not shorter than 1.8 ⁇ m, and the SFG having a ripple width of 0.08 dB or less is used. It cannot be produced from the optical fiber 1 with a high yield.
  • the ripple width of the SFG manufactured from the optical fiber 2 according to the comparative example is 0.18 dB or less
  • the second cladding region 12 having an appropriate relative refractive index difference ⁇ n T and a width W T is added to the optical fiber 2. imparting to it to the optical fiber 1 constituting the cutoff wavelength lambda C of the optical fiber 1 can be made shorter than 1.8 .mu.m, better yield SFG ripple width is less 0.08dB from the optical fiber 1 Can be produced.
  • the ripple width of SFG made from an optical fiber 2 according to the comparative examples is 0.18 dB (beta)
  • the relative refractive index difference [Delta] n T is the width equal to or smaller than -0.66% W T is at 10 ⁇ m or more
  • the cutoff wavelength ⁇ C of the optical fiber 1 can be made shorter than 1.8 ⁇ m, and the ripple width can be reduced.
  • An SFG of 0.08 dB or less can be manufactured from the optical fiber 1 with a high yield.
  • the relative refractive index difference [Delta] n T is the width equal to or less than -0.61% W T is at 3 ⁇ m or more second (see .gamma.1) cladding region 12, the second cladding region relative refractive index difference [Delta] n T is -0.53% or less was the width W T is 5 ⁇ m or more 12 (see .gamma.2), or the relative refractive index difference the second cladding region 12 [Delta] n T is not more than -0.46% width W T is 10 ⁇ m or more (see [gamma] 3), in the structure of the optical fiber 1 is applied to the optical fiber 2, an optical fiber 1 of the cut-off wavelength lambda C can be less than 1.8 .mu.m, the ripple width can be manufactured with high yield SFG is below 0.08dB from the optical fiber 1.
  • the relative refractive index difference [Delta] n T is the width equal to or less than -0.43% W T is at 1 ⁇ m or more second (see .delta.1) cladding region 12, the second cladding region relative refractive index difference [Delta] n T is -0.37% or less was the width W T is 3 ⁇ m or more 12 (see .delta.2), or the relative refractive index difference the second cladding region 12 [Delta] n T is not more than -0.35% width W T is 5 ⁇ m or more (see .delta.3), in the structure of the optical fiber 1 is applied to the optical fiber 2, an optical fiber 1 of the cut-off wavelength lambda C can be less than 1.8 .mu.m, the ripple width can be manufactured with high yield SFG is below 0.08dB from the optical fiber 1.
  • the ripple width of the SFG manufactured from the optical fiber 2 according to the comparative example is 0.08 dB ( ⁇ )
  • the cutoff wavelength ⁇ C is 1.8 ⁇ m without providing the second cladding region 12.
  • An SFG having a ripple width of 0.08 dB or less can be manufactured with a high yield.
  • the horizontal axis is the relative refractive index difference [Delta] n T of the second cladding region 12, the vertical axis represents the relative refractive index difference [Delta] n a of the first cladding region 11.
  • Width W T of the second cladding region 12, 1 [mu] m, 5 [mu] m, is set to any value of 10 [mu] m, the cutoff wavelength ⁇ C, 1.4 ⁇ m, 1.6 ⁇ m, 1.8 ⁇ m , 2.0 ⁇ m, 2.
  • the relative refractive index difference ⁇ n T of the second cladding region 12 is ⁇ 0.32%, which is the same as the relative refractive index difference ⁇ n J of the third cladding region 13, and this embodiment Since the optical fiber 1 (FIGS. 4A and 4B) of the configuration has the same refractive index profile as the optical fiber 2 (FIG. 1) according to the comparative example, the cutoff wavelength ⁇ C is the width W of the second cladding region 12 It is constant regardless of T. As can be seen from FIG. 10, the lower the relative refractive index difference ⁇ n T of the second cladding region 12, the shorter the cutoff wavelength ⁇ C. Further, as the width W T of the second cladding region 12 is large, the cutoff wavelength lambda C becomes shorter.
  • the conditions of the relative refractive index difference ⁇ n T and the width W T of the second cladding region 12 that can produce an SFG with a ripple width of 0.08 dB or less with a high yield will be described below using FIG.
  • ⁇ 3.5 , ⁇ 3.5 , and ⁇ 3.5 on line A are 0.25 dB ( ⁇ 3.5 ripple width of SFG produced from the optical fiber 2 according to the comparative example described with reference to FIG. ), 0.15dB ( ⁇ 3.5), representing each position of 0.08 dB (gamma 3.5) the relative refractive index difference [Delta] n a of the first cladding region 11 corresponding to each.
  • ripple width of SFG made from an optical fiber 2 according to the comparative example is 0.25dB ( ⁇ 3.5)
  • the relative refractive index difference [Delta] n T is a -0.75% width
  • W T is 10 ⁇ m
  • the cut-off wavelength ⁇ C of the optical fiber 1 is not shorter than 1.6 ⁇ m and the ripple width is 0.08 dB or less. Cannot be produced from the optical fiber 1 with a high yield.
  • the ripple width of the SFG manufactured from the optical fiber 2 according to the comparative example is 0.15 dB or less
  • the second cladding region 12 having an appropriate relative refractive index difference ⁇ n T and a width W T is provided in the optical fiber 2.
  • the cut-off wavelength ⁇ C of the optical fiber 1 can be made shorter than 1.6 ⁇ m, and the SFG having a ripple width of 0.08 dB or less can be obtained from the optical fiber 1 with a high yield. Can be produced.
  • the ripple width of SFG made from an optical fiber 2 according to the comparative example is 0.15dB ( ⁇ 3.5)
  • the relative refractive index difference [Delta] n T is -0.64% or less was the width W T is 10 ⁇ m or more
  • the cutoff wavelength ⁇ C of the optical fiber 1 can be made shorter than 1.6 ⁇ m, and the ripple An SFG having a width of 0.08 dB or less can be manufactured from the optical fiber 1 with a high yield.
  • the ripple width of the SFG manufactured from the optical fiber 2 according to the comparative example is 0.08 dB ( ⁇ 3.5 )
  • the cutoff wavelength ⁇ C is 1.6 ⁇ m even without providing the second cladding region 12.
  • An SFG having a ripple width of 0.08 dB or less can be manufactured with a high yield.
  • the relative refractive index difference ⁇ n T is ⁇ 0.75% to ⁇ 0.35%, more preferably ⁇ 0.64. % -0.35% (preferably the lower limit of the relative refractive index difference [Delta] n T is present between -0.75% and -0.64%) a, second width W T is 1 [mu] m-10 [mu] m It is preferable to provide the cladding region 12.
  • n 0 is the refractive index of pure silica
  • k 0 is the wave number at n 0
  • ⁇ n UV 1 is the increase in refractive index before and after writing
  • f is the photosensitivity of the region containing the photosensitive material along the radial direction
  • ⁇ ml is LP ml mode standardized field distribution
  • ⁇ m′l ′ is the standardized field distribution of LP m′l ′ mode
  • K gr is the component of the gradient wave vector in the x direction
  • r is the radial coordinate
  • ⁇ is a declination angle.
  • the sum of the coupling coefficients between the LP01 mode and other higher-order modes when there is no trench structure is 100%.
  • the trench width W T is 5 ⁇ m ⁇ 2 ⁇ m (3 ⁇ m in the range of ⁇ 7 [mu] m)
  • the trench depth [Delta] n d is the sum of the coupling coefficient in comparison with no trench structure is 0.15% of 80% or more or less effective.

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Abstract

本実施形態は、リップル幅が小さい損失スペクトルを有するＳＦＧを作製するのに好適な光ファイバ等に関し、当該光ファイバは、コア領域と、コア領域の屈折率より低い屈折率を有する第１クラッド領域と、第１クラッド領域の屈折率より低い屈折率を有する第２クラッド領域と、コア領域の屈折率より低くかつ第２クラッド領域の屈折率より高い屈折率を有する第３クラッド領域とを備え、第１クラッド領域の少なくとも一部と第２クラッド領域の少なくとも一部の双方には、感光性材料が含まれる。

Description

光ファイバおよびそれを含むスラント型ファイバグレーティング
　本発明は、グレーティングを作成するのに好適な光ファイバ、および、該光ファイバを含むスラント型ファイバグレーティング（以下、「ＳＦＧ：Slanted Fiber Grating」と記す）に関するものである。
　ＣバンドまたはＬバンドの信号光を伝送する長距離光通信システムにおいて、信号光を増幅する光増幅器として、コア領域にエルビウム（Ｅｒ）が添加された光ファイバ（以下、「ＥＤＦ：Erbium-Doped optical Fiber」と記す）を光増幅媒体として用いるエルビウム添加光ファイバ増幅器（以下、「ＥＤＦＡ：Erbium-Doped optical Fiber Amplifier」と記す）が使用されている。ＥＤＦの利得スペクトルは、比較的広帯域である一方で、波長１.５３μｍ付近にピークがある波長依存性を有する。そこで、ＥＤＦＡでは、利得等化器（以下、「ＧＦＦ：Gain Flattening Filter」と記す）がＥＤＦとともに用いられ、ＥＤＦの利得スペクトルとＧＦＦの損失スペクトルとを総合した全体の利得スペクトルが平坦化される。
　ＧＦＦとして、ＳＦＧが開発されている。ＳＦＧは、光ファイバと、該光ファイバ内に設けられたスラント型ブラッググレーティングと、を備える。このスラント型ブラッググレーティングは、光ファイバのファイバ軸（光軸）に直交する面に対して傾斜した屈折率上昇面が該ファイバ軸に沿って周期的に配置された屈折率変調パターンにより規定される。ＳＦＧは、スラント型ブラッググレーティングにおいて、ブラッグ回折条件を満たす波長の導波モード光に対して損失を与えることができる。光ファイバの長手方向にグレーティング構造を適切に変化させることにより、ＣバンドやＬバンドの信号波長帯域において所望の損失スペクトルを有するＳＦＧの実現が可能になる。
　特許文献１および非特許文献１には、ＳＦＧの作製方法が記載されている。具体的には、光照射によりガラス領域の屈折率上昇を引き起こす感光性材料（例えば、ＧｅＯ２、Ｂ２Ｏ３）がコアまたはクラッドに添加されたシリカ系ガラスからなる光ファイバが用意される。この光ファイバに対し、空間的に強度変調された特定波長の紫外光（例えば、アルゴンイオンレーザ光の２倍波（２４４ｎｍ）等）を照射することにより、周期的な屈折率変調パターンで規定されるグレーティングが設けられたＳＦＧが作製され得る。
　空間的に強度変調された光を光ファイバに照射する方法としては、位相マスク法、直接露光法、および、２光束干渉露光法がある。位相マスク法は、作製すべきブラッググレーティングの周期に応じた周期の干渉縞を位相マスクにより形成する。直接露光法は、光ファイバ内の、屈折率を上昇させたい箇所に直接にレーザ光を照射する。２光束干渉露光法は、ビームスプリッタにより２分岐したレーザ光を光ファイバにおいて干渉させる。特に、位相マスク法は、他の方法と比較して、同一の損失スペクトルを有するＳＦＧを再現性よく作製することができ、また、アラインメントが容易である。
国際公開第２００３／０９３８８７号
丹羽敦彦、他、「スラント型ファイバグレーティングを用いた利得等化器」、フジクラ技報、第１０３号、２００２年１０月
　発明者は、従来のＳＦＧについて検討した結果、以下のような課題を発見した。すなわち、海底光ケーブル伝送等の長距離光通信システム（long-haul optical transmission system）においては、伝送路上に多段構成の光増幅器が配置されることから、ＳＦＧの損失スペクトルにおけるリップル幅が大きいと、光受信器に到達する信号光が大きく歪む場合がある。そのため、ＳＦＧの損失スペクトルにおけるリップル幅は小さいことが要求される。
　なお、リップルは、ＳＦＧの所望の損失スペクトルに重畳している脈動の成分である。リップル幅は、その脈動の大きさを表す。リップル幅は、波長０.２ｎｍ毎に波長±０.６ｎｍの範囲で損失の移動平均をとることにより損失スペクトルに対して平滑化処理をした後、波長±２ｎｍの範囲での脈動成分の最大値と最小値との差で定義される。
　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、リップル幅が小さい損失スペクトルを有するＳＦＧを作製するのに好適な光ファイバ、および該光ファイバを含むＳＦＧを提供することを目的とする。
　本実施形態に係る光ファイバは、シリカ系ガラスからなる光ファイバを含む。当該光ファイバは、その長手方向に沿って延びるコア領域と、コア領域を取り囲む第１クラッド領域と、第１クラッド領域を取り囲む第２クラッド領域と、第２クラッド領域を取り囲む第３クラッド領域と、を備える。なお、第１クラッド領域は、コア領域の屈折率より低い屈折率を有する。第２クラッド領域は、第１クラッド領域の屈折率より低い屈折率を有する。第３クラッド領域は、コア領域の屈折率より低くかつ第２クラッド領域の屈折率より高い屈折率を有する。特に、第１クラッド領域の少なくとも一部と第２クラッド領域の少なくとも一部の双方には感光性材料が含まれており、この感光性材料を含む領域の屈折率は、特定波長の光の照射により上昇する。
　本実施形態に係る光ファイバの利用により、リップル幅が小さい損失スペクトルを有するＳＦＧの作製が可能になる。
は、比較例に係る光ファイバ２の屈折率プロファイルである。 は、比較例に係る光ファイバ２の、紫外線照射前の屈折率プロファイルである。 は、比較例に係る光ファイバ２の、紫外線照射後の屈折率プロファイルである。 は、比較例に係る光ファイバ２にスラント型ブラッググレーティングを形成することにより得られたＳＦＧにおいて、ＬＰ１１カットオフ波長λＣとリップル幅との関係を示すグラフである。 は、本実施形態に係る光ファイバ１の屈折率プロファイルである。 は、本実施形態に係る光ファイバ１の構造を示す断面図である。 は、感光性領域（感光性材料を含む領域であって、以下、「含有領域」と記す）の形状パターンを示す表である。 は、本実施形態に係る光ファイバ１の屈折率分布、第１および第２クラッド領域におけるＧｅＯ２の添加濃度（以下、「Ｇｅ濃度」と記す）、および第１および第２クラッド領域におけるＦの添加濃度（以下、「Ｆ濃度」と記す）それぞれの分布パターンを示す表である。 は、図４Ｂ中のＩ－Ｉ線に沿った光ファイバ１の断面に一致した、本実施形態に係るＳＦＧ３の構造を示す断面図である。 は、コア領域１０の直径ｄに対する第１クラッド領域１１の外径Ｄの比Ｄ／ｄが３.０の場合の計算結果（ΔｎａとΔｎＴとの関係）を示す図である。 は、コア領域１０の直径ｄに対する第１クラッド領域１１の外径Ｄの比Ｄ／ｄが３.０の場合の計算結果（ΔｎａとΔｎＴとの関係）を示す図である。 は、コア領域１０の直径ｄに対する第１クラッド領域１１の外径Ｄの比Ｄ／ｄが３.５の場合の計算結果（ΔｎａとΔｎＴとの関係）を示す図である。 は、コア領域１０の直径ｄに対する第１クラッド領域１１の外径Ｄの比Ｄ／ｄが３.５の場合の計算結果（ΔｎａとΔｎＴとの関係）を示す図である。 は、複数のトレンチ幅ＷＴに関して、ＬＰ０１モード（基底モード）から高次の全モードへの結合係数の総和とトレンチ深さΔｎｄの関係を示すグラフである。 は、ＬＰ０１モードを高次の複数モードに１００％結合させたときの（ＬＰ０１モードの１００％ロス）、ＬＰ０１モードの１００％ロスに対するＬＰ１１モードの寄与率に関して、トレンチ深さΔｎｄとトレンチ幅ＷＴの関係を示す図である。
　[本願発明の実施形態の説明]
  最初に本願発明の実施形態の内容をそれぞれ個別に列挙して説明する。
　（１）　本実施形態に係る光ファイバは、その一態様として、シリカ系ガラスからなる光ファイバを含む。当該光ファイバは、その長手方向に沿って延びるコア領域と、コア領域を取り囲む第１クラッド領域と、第１クラッド領域を取り囲む第２クラッド領域と、第２クラッド領域を取り囲む第３クラッド領域と、を備える。なお、第１クラッド領域は、コア領域の屈折率より低い屈折率を有する。第２クラッド領域は、第１クラッド領域の屈折率より低い屈折率を有する。第３クラッド領域は、コア領域の屈折率より低くかつ第２クラッド領域の屈折率より高い屈折率を有する。特に、第１クラッド領域の少なくとも一部と第２クラッド領域の少なくとも一部の双方には感光性材料が含まれており、この感光性材料を含む領域の屈折率は、特定波長の光の照射により上昇する。
　（２）本実施形態の一態様として、感光性材料は、ＧｅＯ２を含んでもよい。また、本実施形態の一態様として、感光性材料は、Ｂ２Ｏ３を含んでもよい。感光性材料は、ＧｅＯ２とＢ２Ｏ３の双方を含んでもよい。
　（３）本実施形態の一態様として、第１クラッド領域に含まれるＧｅ濃度は、純シリカの屈折率に対する第１クラッド領域の比屈折率差のうちＧｅＯ２の寄与分（ＧｅＯ２添加に由来する比屈折率差）が０．３５％～０．４５％となる濃度であるのが好ましい。本実施形態の一態様として、第２クラッド領域に含まれるＧｅ濃度は、純シリカの屈折率に対する第２クラッド領域の比屈折率差のうちＧｅＯ２の寄与分（ＧｅＯ２添加に由来する比屈折率差）が０．４０％未満となる濃度であることが好ましい。本実施形態の一態様として、純シリカの屈折率に対する第３クラッド領域の比屈折率差は、－０．３５％～－０．２５％であるのが好ましい。
　（４）更に、本実施形態の一態様として、その長手方向に直交する当該光ファイバの断面において、当該光ファイバの半径方向に沿って規定される第２クラッド領域の幅は、１μｍ～１０μｍであるのが好ましい。より好ましくは、本実施形態の一態様として、第２クラッド領域の幅は、５μｍを中心とした３μｍ～７μｍの範囲（５±２μｍ）に収まる。本実施形態の一態様として、純シリカの屈折率に対する第２クラッド領域の比屈折率差は、－０ .７５％～－０.３５％であるのが好ましい。なお、本実施形態の一態様として、第１クラッド領域と第２クラッド領域の比屈折率差は、０．１５％以下であってもよい。また、本実施形態の一態様として、第１クラッド領域および第２クラッド領域それぞれは、Ｆを含んでもよい。
　（５）本実施形態に係るＳＦＧ（スラント型ファイバグレーティング）の一態様は、上述のような構造を有する光ファイバを含むＳＦＧであって、当該ＳＦＧは、シリカ系ガラスからなる光ファイバと、光ファイバ内に設けられたスラント型ブラッググレーティングを備える。スラント型ブラッググレーティングは、光ファイバ内において、導波光の伝搬方向である長手方向に直交する面に対して傾斜した屈折率上昇面が導波光の伝搬方向に沿って周期的に配置された屈折率変調パターンにより規定される。光ファイバは、その長手方向に沿って延びるコア領域と、コア領域を取り囲む第１クラッド領域と、第１クラッド領域を取り囲む第２クラッド領域と、第２クラッド領域を取り囲む第３クラッド領域と、を備える。第１クラッド領域は、コア領域の屈折率より低い屈折率を有する。第２クラッド領域は、第１クラッド領域の屈折率より低い屈折率を有する。第３クラッド領域は、コア領域の屈折率より低く、かつ、第２クラッド領域の屈折率より高い屈折率を有する。また、スラント型ブラッググレーティングは、第１クラッド領域と第２クラッド領域に跨った領域内に設けられており、より具体的には、第１クラッド領域の少なくとも一部から第２クラッド領域の少なくとも一部に跨って設けられている。
　（６）本実施形態の一態様として、上述のような構造を有するファイバグレーティングは、リップル幅が０.０８ｄＢ 以下である損失スペクトルを有するのが好ましい。
　以上、この[本願発明の実施形態の説明]の欄に列挙された各態様は、残りの全ての態様のそれぞれに対して、または、これら残りの態様の全ての組み合わせに対して適用可能である。
　［本願発明の実施形態の詳細］
  以下、本実施形態に係る光ファイバおよびＳＦＧの具体的な構造を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、図面の説明において同一の要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
　図１は、比較例に係る光ファイバ２の屈折率プロファイルである。この光ファイバ２は、シリカ系ガラスからなり、コア領域２０と、コア領域２０を取り囲む光学クラッド領域２１と、光学クラッド領域２１を取り囲むジャケット領域２３と、を備える。グレーティング形成前において、光学クラッド領域２１の屈折率はコア領域２０の屈折率より低い。また、ジャケット領域２３の屈折率は、コア領域２０の屈折率より低く、光学クラッド領域２１の屈折率より高い。コア領域２０はＣｌを含む。光学クラッド領域２１はＧｅＯ２およびＦを含む。ジャケット領域２３はＦを含む。光学クラッド領域２１のみが感光性材料ＧｅＯ２を含むので、空間的に強度変調された紫外光を光ファイバ２に照射することにより、光学クラッド領域２１にグレーティングが形成されたＳＦＧが作製される。
　また、図２Ａは、比較例に係る光ファイバ２の、紫外線照射前の屈折率プロファイルであり、図２Ｂは、比較例に係る光ファイバ２の、紫外線照射後の屈折率プロファイルである。紫外光照射前では、図２Ａに示されたように光学クラッド領域２１の屈折率が最も低い。これに対して、紫外光照射後では、所望する波長１.５５μｍ帯における光損失量にもよるが、例えば５ｄＢ以上の損失が生じるようにＳＦＧを形成した場合、図２Ｂに示されるように光学クラッド領域２１の屈折率はジャケット領域２３の屈折率より高くなる場合がある。
　更に、図３は、比較例に係る光ファイバ２にスラント型ブラッググレーティングを形成することにより得られたＳＦＧにおいて、ＬＰ１１カットオフ波長λＣとリップル幅との関係を示すグラフである。ＬＰ１１カットオフ波長λＣは、グレーティングが形成された部分を含む光ファイバを直線状に配置した状態を想定して、ＬＰ１１モードより高次のモードが、当該波長より長波長では伝搬しないような波長λＣである。本明細書における比屈折率差Δｎｏｂｊｅｃｔとは、対象領域の屈折率をｎｏｂｊｅｃｔとするとき、純シリカの屈折率ｎｐｕｒｅ－ｓｉｌｉｃａを基準とした値（ｎｏｂｊｅｃｔ－ｎｐｕｒｅ－ｓｉｌｉｃａ）／ｎｐｕｒｅ－ｓｉｌｉｃａで与えられる。
　図３では、コア領域２０の直径をｄとし、光学クラッド領域２１の外径をＤとして、比Ｄ／ｄが２.５～３.５である場合と、比Ｄ／ｄが３.５～４.５である場合とに、グループ分けしている。図３から、各グループにおいて、カットオフ波長λＣとリップル幅との間に相関関係があり、カットオフ波長λＣが短いほどリップル幅が小さいことが分かる。例えば、比Ｄ／ｄが２.５～３.５である場合、カットオフ波長λＣを１.８μｍ以下とすれば、リップル幅が０.０８ｄＢ以下であるＳＦＧを歩留りよく作製することができる。また、比Ｄ／ｄが３.５～４.５である場合、カットオフ波長λＣを１.６μｍ以下とすれば、リップル幅が０.０８ｄＢ以下であるＳＦＧを歩留りよく作製することができる。なお、同一ファイバ構造（Ｄ／ｄ値）であるにも拘らずリップル幅に差異があるが、これは、ファイバ構造の差異の他に、グレーティング書込みのための紫外線照射の条件（紫外光の不安定さや位相マスクの汚れ等）により影響を受ける光損失量のばらつきも関係しているためである。
　次に、図４Ａは、本実施形態に係る光ファイバ１の屈折率プロファイルであり、図４Ｂは、光ファイバ１の構造を示す断面図である。図４Ｂの断面図は、光ファイバ１の長手方向に沿って延びる光軸ＡＸに直交する該光ファイバ１の構造を示し、図４Ａの屈折率プロファイルは、図４Ｂ中に示された、光軸ＡＸに直交する線Ｌ上の各部の屈折率を示す。光ファイバ１は、光軸ＡＸに沿って延びるとともにシリカ系ガラスからなり、これら図４Ａおよび図４Ｂに示されたように、コア領域１０と、コア領域１０を取り囲む第１クラッド領域１１と、第１クラッド領域１１を取り囲む第２クラッド領域１２と、第２クラッド領域１２を取り囲む第３クラッド領域１３と、を備える。第１クラッド領域１１の屈折率はコア領域１０の屈折率より低い。第２クラッド領域１２の屈折率は第１クラッド領域１１の屈折率より低い。第３クラッド領域１３の屈折率は、コア領域１０の屈折率より低く、第２クラッド領域１２の屈折率より高い。なお、図４Ａ中、Δｎａは、純シリカの屈折率に対する第１クラッド領域１１の比屈折率差、ΔｎＴは、純シリカの屈折率に対する第２クラッド領域１２の比屈折率差であり、トレンチ深さΔｎｄは、「Δｎａ－ΔｎＴ」で与えられる。
　第１クラッド領域１１および第２クラッド領域１２の双方は、紫外光照射により屈折率が上昇する感光性材料としてＧｅＯ２、Ｂ２Ｏ５、またはこれら双方を含む。また、第１クラッド領域１１および第２クラッド領域１２の双方はＦを含む。第１クラッド領域１１および第２クラッド領域１２は、感光性材料を含んでいるので、紫外光照射により屈折率が大きくなる。その屈折率の増加の程度は、感光性材料含有量および紫外光照射量に応じたものとなる。第１クラッド領域１１および第２クラッド領域１２が感光性材料を含むので、空間的に強度変調された紫外光を光ファイバ１に照射することにより、第１クラッド領域１１および第２クラッド領域１２の双方に亘ってグレーティングが形成されたＳＦＧが作製される。
　なお、感光性材料は、必ずしも第１クラッド領域１１および第２クラッド領域１２により構成される領域全体に含まれる必要はなく、第１クラッド領域１１から第２クラッド領域１２へ跨る領域に含まれる。図５は、含有領域（感光性材料を含む感光性領域）５０Ａ～５０Ｄの形状パターンを示す表である。図５において、タイプａの含有領域５０Ａは、第１クラッド領域１１および第２クラッド領域１２の全体に相当する。また、タイプｂの含有領域５０Ｂは、第１クラッド領域１１の内周から一定距離離れた領域内周（第１クラッド領域１１の内径よりも大きな内径を有する）と、第２クラッド領域１２の外周に一致した領域外周（第２クラッド領域１２の外径に等しい外径を有する）と、で挟まれた領域に相当する。タイプｃの含有領域５０Ｃは、第１クラッド領域１１の内周に一致した領域内周（第１クラッド領域１１の外径に等しい内径を有する）と、第２クラッド領域１２の外周から一定距離離れた領域外周と（第２クラッド領域１２の外径よりも小さい外径を有する）、で挟まれた領域に相当する。タイプｄの含有領域５０Ｄは、第１クラッド領域１１の内周から一定距離離れた領域内周と、第２クラッド領域１２の外周から一定距離離れた領域外周と、で挟まれた領域に相当する。なお、当該光ファイバの半径方向（図４Ｂ中の線Ｌに一致）に沿って規定される第２クラッド領域１２の幅は、１μｍ～１０μｍであるのが好ましいく、より好ましくは、５μｍを中心とした３μｍ～７μｍの範囲（５±２μｍ）に収まる。
　図６は、光ファイバ１の屈折率分布、第１および第２クラッド領域１１、１２におけるＧｅ濃度、および第１および第２クラッド領域１１、１２におけるＦ濃度それぞれの分布パターンを示す表である。図４Ａに示されたようなトレンチ構造を造り込むには、二通りの方法がある。一つ目の方法では、ファイバ母材（fiber preform）の製造工程において、線引き後にコア領域１０となるべきコア母材の外周面上にＧｅＯ２を添加しながらスス体（soot）が形成された後（スス付け：soot deposition）、得られたスス体にＦを供添加しながら該スス体を焼結（sinter）することで、第１クラッド領域１１となるべき内側領域が形成される。続いて、得られた内側領域の外周面上にＧｅＯ２を含まないスス体を形成した後、得られたスス体にＦを添加しながら該スス体を焼結することで、第２クラッド領域１２となるべき外側領域が形成される。これらの工程を経て、トレンチ深さΔｎｄが形成される。
　二つ目の方法では、図６に示されたように、ファイバ母材の製造工程において第１クラッド領域１１となるべき内側領域と第２クラッド領域１２となるべき外側領域のそれぞれにおけるＧｅＯ２の添加量が制御（Ｇｅａ＞ＧｅＴ）され、内側領域におけるＦ濃度と外側領域におけるＦ濃度が同一に調整された状態で、これら内側領域と外側領域が焼結される。特に、二つ目の方法は、ファイバ母材の製造工程が簡便であるため、有効である。
　以下、図６に示された分布パターン（図４Ｂ中の線Ｌに沿った直径方向の濃度パターン）を構成するＧｅ濃度およびＦ濃度の優位な範囲を示す。なお、図６において、第１クラッド領域１１におけるＧｅ濃度を示すＧｅａは、純シリカの屈折率に対する第１クラッド領域１１の比屈折率差のうちＧｅＯ２の寄与分を意味する。また、第２クラッド領域１２におけるＧｅ濃度を示すＧｅＴは、純シリカの屈折率に対する第２クラッド領域１２の比屈折率差のうちＧｅＯ２の寄与分を意味する。したがって、第１クラッド領域１１におけるＧｅ濃度（Ｇｅａ）は、第１クラッド領域１１に含まれるＧｅＯ２の寄与分が比屈折率差に換算して０．３５％～０．４５％に収まる範囲に設定され、第２クラッド領域１２におけるＧｅ濃度（ＧｅＴ）は、条件（Ｇｅａ＞ＧｅＴ）が成立することが前提となる。具体的には、トレンチ深さΔｎｄが０．１５％以下になるよう、第２クラッド領域１２におけるＧｅ濃度（ＧｅＴ）は、第２クラッド領域１２に含まれるＧｅＯ２の寄与分が比屈折率差に換算して０．４０％未満に設定される。なお、少なくとも第１クラッド領域１１および第２クラッド領域１２におけるＦ濃度は、比屈折率差に換算して（純シリカの屈折率に対する第１および第２クラッド領域１１、１２それぞれの比屈折率差のうちＦの寄与分に相当するＦ添加に由来する比屈折率差）、－０．６０％～－０．７５％の範囲に収まるよう設定されている。図６には示されていないが、第３クラッド領域１３にもＦが添加されており、純シリカの屈折率に対する第３クラッド領域１３の比屈折率差（Ｆ添加に由来する比屈折率差に実質的に一致）は、－０．３５％～－０．２５％の範囲に収まっている。
　図７は、図４Ｂ中のＩ－Ｉ線に沿った光ファイバ１の断面に一致した、本実施形態に係るＳＦＧ３の構造を示す断面図である。図７の例では、ＳＦＧ３は、光ファイバ１と、スラント型ブラッググレーティング６０と、を備える。光ファイバ１は、上述のように、光軸ＡＸに沿って延びるコア領域１０と、コア領域１０を取り囲む第１クラッド領域１１と、第１クラッド領域１１を取り囲む第２クラッド領域１２と、第２クラッド領域１２を取り囲む第３クラッド領域１３と、を有する。第１クラッド領域１１の屈折率はコア領域１０の屈折率より低い。第２クラッド領域１２の屈折率は第１クラッド領域１１の屈折率より低い。第３クラッド領域１３の屈折率は、コア領域１０の屈折率より低く、第２クラッド領域１２の屈折率より高い。光ファイバ１の第１クラッド領域１１および第２クラッド領域１２により構成される領域全体には、感光性材料としてＧｅＯ２が含まれており、スラント型ブラッググレーティング６０は、この感光性材料を含む領域内に形成される。具体的に、スラント型ブラッググレーティング６０は、光軸ＡＸに直交する面（図７中、直交軸ＡＹに一致する面）に対して角度θ（＝１°～３°）だけ傾斜した屈折率上昇面が該光軸ＡＸに沿って周期的に配置された屈折率変調パターンにより規定される。
　第１クラッド領域１１のみが感光性材料を含む場合と比較して、第１クラッド領域１１および第２クラッド領域１２の双方が感光性材料を含む本実施形態では、リップル幅が小さい損失スペクトルを有するＳＦＧを作製することができ、グレーティング形成時間の短縮が可能であり、また、所望の損失スペクトルを有するＳＦＧを容易に作製することができる。
　以下に説明する計算において用いたパラメータは次のとおりである。コア領域１０の直径をｄとし、第１クラッド領域１１の外径をＤとし、第２クラッド領域１２の半径方向の幅をＷＴとする。純シリカの屈折率１.４５７１を基準として、第１クラッド領域１１の比屈折率差をΔｎａとし、第２クラッド領域１２の比屈折率差をΔｎＴとする。第１クラッド領域１１の比屈折率差Δｎａおよび第２クラッド領域１２の比屈折率差ΔｎＴは、波長１.５５μｍ帯における光損失量に応じて異なる。コア領域１０の直径ｄを９μｍとする。また、純シリカの屈折率を基準として、コア領域１０の比屈折率差を０.０７％とし、第３クラッド領域１３の比屈折率差ΔｎＪを－０.３２％とする。第１クラッド領域１１の比屈折率差Δｎａ、第２クラッド領域１２の比屈折率差ΔｎＴ、第２クラッド領域１２の幅ＷＴおよびカットオフ波長λＣの間の関係を、計算により求めた。その計算の結果が図８～図１１に示されている。
　図８は、Ｄ／ｄ＝３.０の場合の計算結果（ΔｎａとΔｎＴとの関係）を示す図である。横軸は第２クラッド領域１２の比屈折率差ΔｎＴであり、縦軸は第１クラッド領域１１の比屈折率差Δｎａである。第２クラッド領域１２の幅ＷＴは、１μｍ、３μｍ、５μｍ、１０μｍの何れかの値に設定され、カットオフ波長λＣは、１.４μｍ、１.６μｍ、１.８μｍ、２.０μｍ、２.２μｍ、２.４μｍの何れかの値に設定される。図中の曲線は、ＷＴおよびλＣについて特定の値の組合せを得ることができるΔｎＴとΔｎａとの関係を示し、具体的には、カットオフ波長λＣの各値において、曲線ａはＷＴ＝１μｍの時のΔｎＴとΔｎａとの関係、曲線ｂはＷＴ＝３μｍの時のΔｎＴとΔｎａとの関係、曲線ｃはＷＴ＝５μｍの時のΔｎＴとΔｎａとの関係、曲線ｄはＷＴ＝１０μｍの時のΔｎＴとΔｎａとの関係を、それぞれ示す。また、図８のラインＡ（LineＡ）上では、第２クラッド領域１２の比屈折率差ΔｎＴは第３クラッド領域１３の比屈折率差ΔｎＪと同じ－０.３２％であり、本実施形態の光ファイバ１（図４Ａおよび図４Ｂ）は比較例に係る光ファイバ２（図１）と同じ屈折率プロファイルを有することになるので、カットオフ波長λＣは第２クラッド領域１２の幅ＷＴによらず一定である。図８から分るように、第２クラッド領域１２の比屈折率差ΔｎＴが低いほど、カットオフ波長λＣは短くなる。また、第２クラッド領域１２の幅ＷＴが大きいほど、カットオフ波長λＣは短くなる。
　図９は、Ｄ／ｄ＝３.０の場合の計算結果（ΔｎａとΔｎＴとの関係）を示す図である。この図は、図８中のλＣ＝１.８μｍの場合の曲線のみを示す。曲線ａ～ｄは、図８と同じである。図３を用いて説明されたとおり、比Ｄ／ｄが２.５～３.５である場合、リップル幅が０.０８ｄＢ以下であるＳＦＧを歩留りよく作製するには、カットオフ波長λＣを１.８μｍ以下とすることが好ましい。図９を用いて、リップル幅が０.０８ｄＢ以下であるＳＦＧを歩留りよく作製することができる第２クラッド領域１２の比屈折率差ΔｎＴおよび幅ＷＴの条件について以下に説明する。
　図９中において、ラインＡ（LineＡ）上のα、β、γ、δ、ηは、図３を用いて説明した比較例に係る光ファイバ２から作製されるＳＦＧのリップル幅０.２３ｄＢ（α）、０.１８ｄＢ（β）、０.１７ｄＢ（γ）、０.１０ｄＢ（δ）、０.０８ｄＢそれぞれに対応する第１クラッド領域１１の比屈折率差Δｎａの各位置を表す。例えば、αは、比較例に係る光ファイバ２から作製されるＳＦＧのリップル幅０.２３ｄＢに対応する第１クラッド領域１１の比屈折率差Δｎａ＝－０.１６％の位置を表す。
　比較例に係る光ファイバ２から作製されるＳＦＧのリップル幅が０.２３ｄＢである場合（α）、比屈折率差ΔｎＴが－０.７５％であって幅ＷＴが１０μｍである第２クラッド領域１２を光ファイバ２に付与して光ファイバ１の構成としても、光ファイバ１のカットオフ波長λＣが１.８μｍより短くなることはなく、リップル幅が０.０８ｄＢ以下であるＳＦＧを光ファイバ１から歩留りよく作製することはできない。
　一方、比較例に係る光ファイバ２から作製されるＳＦＧのリップル幅が０.１８ｄＢ以下である場合、適切な比屈折率差ΔｎＴおよび幅ＷＴを有する第２クラッド領域１２を光ファイバ２に付与して光ファイバ１の構成とすることで、光ファイバ１のカットオフ波長λＣを１.８μｍより短くすることができ、リップル幅が０.０８ｄＢ以下であるＳＦＧを光ファイバ１から歩留りよく作製することができる。
　比較例に係る光ファイバ２から作製されるＳＦＧのリップル幅が０.１８ｄＢである場合（β）、比屈折率差ΔｎＴが－０.６６％以下であって幅ＷＴが１０μｍ以上である第２クラッド領域１２（β１参照）を光ファイバ２に付与して光ファイバ１の構成とすることで、光ファイバ１のカットオフ波長λＣを１.８μｍより短くすることができ、リップル幅が０.０８ｄＢ以下であるＳＦＧを光ファイバ１から歩留りよく作製することができる。
　比較例に係る光ファイバ２から作製されるＳＦＧのリップル幅が０.１７ｄＢである場合（γ）、比屈折率差ΔｎＴが－０.６１％以下であって幅ＷＴが３μｍ以上である第２クラッド領域１２（γ１参照）、比屈折率差ΔｎＴが－０.５３％以下であって幅ＷＴが５μｍ以上である第２クラッド領域１２（γ２参照）、または、比屈折率差ΔｎＴが－０.４６％以下であって幅ＷＴが１０μｍ以上である第２クラッド領域１２（γ３参照）を、光ファイバ２に付与して光ファイバ１の構成とすることで、光ファイバ１のカットオフ波長λＣを１.８μｍより短くすることができ、リップル幅が０.０８ｄＢ以下であるＳＦＧを光ファイバ１から歩留りよく作製することができる。
　比較例に係る光ファイバ２から作製されるＳＦＧのリップル幅が０.１０ｄＢである場合（δ）、比屈折率差ΔｎＴが－０.４３％以下であって幅ＷＴが１μｍ以上である第２クラッド領域１２（δ１参照）、比屈折率差ΔｎＴが－０.３７％以下であって幅ＷＴが３μｍ以上である第２クラッド領域１２（δ２参照）、または、比屈折率差ΔｎＴが－０.３５％以下であって幅ＷＴが５μｍ以上である第２クラッド領域１２（δ３参照）を、光ファイバ２に付与して光ファイバ１の構成とすることで、光ファイバ１のカットオフ波長λＣを１.８μｍより短くすることができ、リップル幅が０.０８ｄＢ以下であるＳＦＧを光ファイバ１から歩留りよく作製することができる。
　比較例に係る光ファイバ２から作製されるＳＦＧのリップル幅が０.０８ｄＢである場合（η）、第２クラッド領域１２を付与しなくても、カットオフ波長λＣは１.８μｍであり、リップル幅が０.０８ｄＢ以下であるＳＦＧを歩留りよく作製することができる。
　以上の結果から、リップル幅が０.０８ｄＢ以下であるＳＦＧを歩留りよく作製するためには、比屈折率差ΔｎＴが－０.６６％～－０.３５％であって幅ＷＴが１μｍ～１０μｍである第２クラッド領域１２を付与することが好ましい。
　図１０は、Ｄ／ｄ＝３.５の場合の計算結果（ΔｎａとΔｎＴとの関係）を示す図である。横軸は第２クラッド領域１２の比屈折率差ΔｎＴであり、縦軸は第１クラッド領域１１の比屈折率差Δｎａである。第２クラッド領域１２の幅ＷＴは、１μｍ、５μｍ、１０μｍの何れかの値に設定され、カットオフ波長λＣは、１.４μｍ、１.６μｍ、１.８μｍ、２.０μｍ、２.２μｍ、２.４μｍの何れかに値に設定される。図１０中の曲線は、ＷＴおよびλＣについて特定の値の組合せを得ることができるΔｎＴとΔｎａとの関係を示し、具体的には、カットオフ波長λＣの各値において、曲線ａはＷＴ＝１μｍの時のΔｎＴとΔｎａとの関係、曲線ｂはＷＴ＝５μｍの時のΔｎＴとΔｎａとの関係、曲線ｃはＷＴ＝１０μｍの時のΔｎＴとΔｎａとの関係を、それぞれ示す。また、図１０のラインＡ（LineＡ）上では、第２クラッド領域１２の比屈折率差ΔｎＴは第３クラッド領域１３の比屈折率差ΔｎＪと同じ－０.３２％であり、本実施形態の光ファイバ１（図４Ａおよび図４Ｂ）は比較例に係る光ファイバ２（図１）と同じ屈折率プロファイルを有することになるので、カットオフ波長λＣは第２クラッド領域１２の幅ＷＴによらず一定である。図１０から分るように、第２クラッド領域１２の比屈折率差ΔｎＴが低いほど、カットオフ波長λＣは短くなる。また、第２クラッド領域１２の幅ＷＴが大きいほど、カットオフ波長λＣは短くなる。
　図１１は、Ｄ／ｄ＝３.５の場合の計算結果（ΔｎａとΔｎＴとの関係）を示す図である。この図は、図１０中のλＣ＝１.６μｍの場合の曲線のみを示す。曲線ａ～ｃは、図１０と同じである。図３を用いて説明されたとおり、比Ｄ／ｄが３.５～４.５である場合、リップル幅が０.０８ｄＢ以下であるＳＦＧを歩留りよく作製するには、カットオフ波長λＣを１.６μｍ以下とすることが好ましい。図１１を用いて、リップル幅が０.０８ｄＢ以下であるＳＦＧを歩留りよく作製することができる第２クラッド領域１２の比屈折率差ΔｎＴおよび幅ＷＴの条件について以下に説明する。
　図１１中において、ラインＡ（LineＡ）上のα3.5、β3.5、γ3.5は、図３を用いて説明した比較例に係る光ファイバ２から作製されるＳＦＧのリップル幅０.２５ｄＢ（α3.5）、０.１５ｄＢ（β3.5）、０.０８ｄＢ（γ3.5）それぞれに対応する第１クラッド領域１１の比屈折率差Δｎａの各位置を表す。例えば、α3.5は、比較例に係る光ファイバ２から作製されるＳＦＧのリップル幅０.２５ｄＢに対応する第１クラッド領域１１の比屈折率差Δｎａ＝－０.２３％の位置を表す。
　比較例に係る光ファイバ２から作製されるＳＦＧのリップル幅が０.２５ｄＢである場合（α3.5）、比屈折率差ΔｎＴが－０.７５％であって幅ＷＴが１０μｍである第２クラッド領域１２を光ファイバ２に付与して光ファイバ１の構成としても、光ファイバ１のカットオフ波長λＣが１.６μｍより短くなることはなく、リップル幅が０.０８ｄＢ以下であるＳＦＧを光ファイバ１から歩留りよく作製することはできない。
　一方、比較例に係る光ファイバ２から作製されるＳＦＧのリップル幅が０.１５ｄＢ以下である場合、適切な比屈折率差ΔｎＴおよび幅ＷＴを有する第２クラッド領域１２を光ファイバ２に付与して光ファイバ１の構成とすることで、光ファイバ１のカットオフ波長λＣを１.６μｍより短くすることができ、リップル幅が０.０８ｄＢ以下であるＳＦＧを光ファイバ１から歩留りよく作製することができる。
　比較例に係る光ファイバ２から作製されるＳＦＧのリップル幅が０.１５ｄＢである場合（β3.5）、比屈折率差ΔｎＴが－０.６４％以下であって幅ＷＴが１０μｍ以上である第２クラッド領域１２（β１3.5参照）を光ファイバ２に付与して光ファイバ１の構成とすることで、光ファイバ１のカットオフ波長λＣを１.６μｍより短くすることができ、リップル幅が０.０８ｄＢ以下であるＳＦＧを光ファイバ１から歩留りよく作製することができる。
　比較例に係る光ファイバ２から作製されるＳＦＧのリップル幅が０.０８ｄＢである場合（γ3.5）、第２クラッド領域１２を付与しなくても、カットオフ波長λＣは１.６μｍであり、リップル幅が０.０８ｄＢ以下であるＳＦＧを歩留りよく作製することができる。
　以上の結果から、リップル幅が０.０８ｄＢ以下であるＳＦＧを歩留りよく作製するためには、比屈折率差ΔｎＴが－０.７５％～－０.３５％、より好ましくは－０.６４％～－０.３５％（比屈折率差ΔｎＴの好ましい下限値は－０．７５％と－０．６４％の間に存在）であって、幅ＷＴが１μｍ～１０μｍである第２クラッド領域１２を付与することが好ましい。
　なお、これまでに説明された計算結果は光ファイバ１の構造の一例を示すものであるが、一般に、適切な比屈折率差ΔｎＴおよび幅ＷＴを有する第２クラッド領域１２を備える光ファイバ１の構成とすることで、すなわち、第２クラッド領域１２の比屈折率差ΔｎＴを小さくするとともに幅ＷＴを大きくすることで、光ファイバ１のカットオフ波長λＣを短くすることができ、リップル幅が小さいＦＧを光ファイバ１から歩留りよく作製することができることが、本発明者により確認されている。
　ＬＰ０１モードから各高次モードへの結合係数の総和（損失と等価）が大きい程、グレーティング書込みにおいて、ロス深さを増大させられる。また、ＬＰ０１モードからＬＰ１１モード以外の高次モードへの結合の割合が小さい程、リップル抑制効果が期待される。これらの知見から、これまで述べてきたカットオフ波長の指標よりも、更に詳しく優位なトレンチ構造を設計することが可能となる。すなわち、結合係数の計算には、入射モードＬＰｍ１と、他のモードＬＰｍ’１’との結合係数を表す以下の式（１）を用いられた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
   ただし、ｎ０は純シリカの屈折率、ｋ０はｎ０における波数、ΔｎＵＶ１は書込み前後の屈折率増大分、ｆは半径方向に沿った感光性材料を含む領域の感光性、φｍｌはＬＰｍｌモードの規格化した界分布、φｍ’ｌ’はＬＰｍ’ｌ’モードの規格化した界分布、Ｋｇｒはグレーティング波数ベクトルの傾斜しているｘ方向の成分、ｒは動径座標、θは偏角である。
　図１２は、複数のトレンチ幅ＷＴ（＝１μｍ、５μｍ、１０μｍ）に関して、ＬＰ０１モード（基底モード）から高次の全モードへの結合係数の総和とトレンチ深さΔｎｄの関係を示すグラフである。この図１２では、トレンチ構造が無い場合のＬＰ０１モードと他の高次モードとの結合係数の総和を１００％としている。図１２から分かるように、トレンチ構造の幅ＷＴおよび深さΔｎｄが増大するに伴い、結合係数の総和は減少し、ロスの書込み性能は低下する。トレンチ構造を規定するトレンチ深さΔｎｄ（＝Δｎａ－ΔｎＴ）が付与されても、書込み特性の性能を良好に維持する為には、トレンチ幅ＷＴが狭い方が有利である。
　また、図１３は、ＬＰ０１モードを高次の複数モードに１００％結合させたときの（ＬＰ０１モードの１００％ロス）、ＬＰ０１モードの１００％ロスに対するＬＰ１１モードの寄与率（＝１．４％、２．７％、４．１％、５．４％、６．７％、８．１％、９．４％、１１％、１２％）に関して、トレンチ深さΔｎｄとトレンチ幅ＷＴの関係を示す図である。
　この図１３から分かるように、何れのトレンチ幅ＷＴにおいてもトレンチ深さΔｎｄが０．０３％程度であれば６％以上である。中でもトレンチ幅ＷＴが５μｍの場合、トレンチ深さΔｎｄが増大するにつれ、入射光のＬＰ０１モードから効率的にＬＰ１１モードへ結合できている。すなわち、図１３に示されたトレンチ構造の中では、５μｍのトレンチ幅ＷＴがリップル抑制に有効であることが判る。以上の図１２および図１３に関する考察から、結合効率の総和が高く、ＬＰ１１モードへの結合係数がその他の高次モードとの対比で優位なトレンチ構造は、トレンチ幅ＷＴは５μｍ±２μｍ（３μｍ～７μｍの範囲）であり、トレンチ深さΔｎｄは、トレンチ無し構造との対比で結合係数の総和が８０％以上となる０．１５％以下が有効である。
　１、２…光ファイバ、３…ＳＦＧ（スラント型ファイバグレーティング）、１０…コア領域、１１…第１クラッド領域、１２…第２クラッド領域、１３…第３クラッド領域、２０…コア領域、２１…光学クラッド領域、２３…ジャケット領域、５０Ａ～５０Ｄ…含有領域（感光性領域）、６０…スラント型ブラッググレーティング。

Claims (13)

  1. 　シリカ系ガラスからなる光ファイバであって、
    　前記光ファイバの長手方向に沿って延びるコア領域と、
    　前記コア領域を取り囲み、前記コア領域の屈折率より低い屈折率を有する第１クラッド領域と、
    　前記第１クラッド領域を取り囲み、前記第１クラッド領域の屈折率より低い屈折率を有する第２クラッド領域と、
    　前記第２クラッド領域を取り囲み、前記コア領域の屈折率より低く、かつ、前記第２クラッド領域の屈折率より高い屈折率を有する第３クラッド領域と、
    を備え、
    　前記第１クラッド領域の少なくとも一部と前記第２クラッド領域の少なくとも一部の双方は、これら一部領域の屈折率を特定波長の光の照射によりそれぞれ上昇させる感光性材料を含む、
    光ファイバ。
  2. 　前記感光性材料は、ＧｅＯ２を含むことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ。
  3. 　前記第１クラッド領域において、ＧｅＯ２添加に由来する、純シリカの屈折率に対する比屈折率差は、０．３５％～０．４５％であることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ。
  4. 　前記第２クラッド領域において、ＧｅＯ２添加に由来する、純シリカの屈折率に対する比屈折率差は、０．４０％未満であることを特徴とする請求項２または３に記載の光ファイバ。
  5. 　純シリカの屈折率に対する前記第３クラッド領域の比屈折率差は、－０．３５％～－０．２５％であることを特徴とする請求項１～４の何れか一項に記載の光ファイバ。
  6. 　前記感光性材料は、Ｂ２Ｏ３を含むことを特徴とする請求項１～５の何れか一項に記載の光ファイバ。
  7. 　前記長手方向に直交する当該光ファイバの断面において、当該光ファイバの半径方向に沿って規定される前記第２クラッド領域の幅は、１μｍ～１０μｍであることを特徴とする請求項１～６の何れか一項に記載の光ファイバ。
  8. 　前記第２クラッド領域の幅は、５μｍを中心とした３μｍ～７μｍの範囲に収まることを特徴とする請求項７に記載の光ファイバ。
  9. 　純シリカの屈折率に対する前記第２クラッド領域の比屈折率差は、－０.７５％～－０.３５％であることを特徴とする請求項１～８の何れか一項に記載の光ファイバ。
  10. 　前記第１クラッド領域と前記第２クラッド領域の比屈折率差は、０．１５％以下であることを特徴とする請求項１～９の何れか一項に記載の光ファイバ。
  11. 　前記第１クラッド領域および前記第２クラッド領域それぞれは、Ｆを含むことを特徴とする請求項１～１０の何れか一項に記載の光ファイバ。
  12. 　シリカ系ガラスからなる光ファイバと、
    　前記光ファイバ内に設けられ、その長手方向に直交する面に対して傾斜した屈折率上昇面が前記長手方向に沿って周期的に配置された屈折率変調パターンにより規定されるブラッググレーティングと、を備えたスラント型ファイバグレーティングであって、
    　前記光ファイバは、
    　前記長手方向に沿って延びるコア領域と、
    前記コア領域を取り囲み前記コア領域の屈折率より低い屈折率を有する第１クラッド領域と、
    　前記第１クラッド領域を取り囲み前記第１クラッド領域の屈折率より低い屈折率を有する第２クラッド領域と、
    　前記第２クラッド領域を取り囲み前記コア領域の屈折率より低く前記第２クラッド領域の屈折率より高い屈折率を有する第３クラッド領域を有する光ファイバと、を有し、
    　前記ブラッググレーティングは、前記第１クラッド領域の少なくとも一部から前記第２クラッド領域の少なくとも一部に跨って設けられている、
    スラント型ファイバグレーティング。
  13. 　リップル幅が０.０８ｄＢ 以下である損失スペクトルを有することを特徴とする請求項１２に記載のスラント型ファイバグレーティング。
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