(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾斜角度θを有し、コアおよび該コアを囲むクラッディングを有する単一モードの光導波管の少なくとも一部にわたって長手方向に伸びる傾斜屈折率格子を備える物品であり、前記コアは放射屈折率プロファイルｎ（ｒ）および放射感光性プロファイルｐ（ｒ）を提供するように選択されたドーパント分布を有し、ｎおよびｐはそれぞれ前記屈折率および前記感光性であって、ｒは前記光導波管の放射座標であり、前記ｐ（ｒ）は前記コア内でｒの関数として変化し、前記ｐ（ｒ）は前記コア内で少なくとも２つのレベルの感光性を有し、前記傾斜屈折率格子は波長λの順方向伝播コアモードと前記波長λの反射されたコアモードとの間の結合を決定する結合定数κ（θ）を有する物品であって、
ａ）  前記ｐ（ｒ）は、該ｐ（ｒ）が前記ｎ（ｒ）と異なり、かつ、少なくとも１つの環状調整領域が前記単一モードの光導波管のコアの中に提供され、ここで前記調整領域が中心コア領域と外側コア領域との間に位置し、かつ、前記中心および外側コア領域よりも低い光感光性を示し、
ｂ）  反射されたコアモードを実質的に有さない傾斜屈折率格子の製造が容易になるように、前記ｎ（ｒ）および前記ｐ（ｒ）は、０．１°より大きい傾斜角θの範囲にわたってκ（θ）が−３０ｄＢより小さくなるように選択されることを特徴とする物品。
【請求項２】
前記ｐ（ｒ）は、前記屈折率格子が２０ｎｍより大きな帯域幅および２０ｄＢより大きなクラッディング損失を有するように選択される請求項１に記載の物品。
【請求項３】
前記調整領域において、前記感光性は、該調整領域外のコアの平均感光性の、最大で５０％である請求項１に記載の物品。
【請求項４】
前記調整領域は本質的に感光性を示さない請求項３に記載の物品。
【請求項５】
前記コアは、公称上ステップ関数屈折率プロファイルを有する請求項１に記載の物品。
【請求項６】
前記θの範囲は０．２°より大きい請求項１に記載の物品。
【請求項７】
前記θの範囲は０．５°より大きい請求項６に記載の物品。
【請求項８】
前記ｐ（ｒ）は、前記クラッディングにおいて実質的に感光性がないように選択される請求項１に記載の物品。
【請求項９】
前記調整領域において、
ｉ）  Ｐは少なくともいくらかのＧｅに置き換えられるか、または、
ｉｉ）  Ａｌは少なくともいくらかのＧｅに置き換えられるか、または、
ｉｉｉ）  Ａｌは少なくともいくらかのＰに置き換えられる請求項１に記載の物品。
【請求項１０】
前記調整領域は、第１のＵＶ波長においては感光性であり第２のＵＶ波長においては実質的に感光性ではないように選択され、傾斜ブラッグ格子のヌル化状態は、前記ファイバ内でブラッグ格子を形成した後に調節できる請求項１に記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、典型的には単一モードの光ファイバである単一モードの導波管内の傾斜格子に関し、またこのような格子を備える光通信システムに関する。
【０００２】
（関連出願の参照）
本出願の主題は、Ｔ．Ａ．Ｓｔｒａｓｓｅｒらによって・・・に同時に提出された、「Ａｒｔｉｃｌｅ  Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ  ａ  Ｂｒａｇｇ  Ｇｒａｔｉｎｇ  ｉｎ  Ｆｅｗ−Ｍｏｄｅｄ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ」という名称の米国特許出願番号第・・・号の主題に関し、同出願は参照により本明細書に援用される。
【０００３】
【従来の技術】
単一モードの導波管内のブラッグ格子は、典型的には、コアおよびクラッディングにおいて順方向のコアに導かれたモードを後方反射されたモードに結合する。少なくともいくつかの場合では、これらの結合の相対的な強度を制御して所望の機能を達成することが望ましい。たとえば、単一モードファイバにおける後方伝播クラッディングモードへの結合を損失フィルタ内で使用する場合がある。これは典型的には、クラッディングモード結合と比較すると、望ましくないコアモードの反射が最小化されることを必要とする。
【０００４】
格子のモード結合強度は、一般には所与のモードの導波管感光性プロファイルおよび電場に依存しており、この両方は格子を形成する時にほぼ固定される。モード結合の相対的な強度を変えるために変更できる格子パラメータは、導波管の軸に関する格子の傾斜である。しかし、従来技術の導波管においては、格子の傾斜によって達成できる制御の程度は非常に限定されている。たとえば、従来技術の単一モードの導波管では、所与のモードの結合が実質的にゼロ（本明細書では−３０ｄＢ以下と定義される）である傾斜角θの角度の範囲は非常に限定されており、典型的には０．１°またはそれ以下である。このような格子は製造が難しい。
【０００５】
光ファイバ内の傾斜格子は既知である。たとえば、基本モード（たとえばＬＰ０１）の光をより高いオーダのモード（たとえばＬＰ１１）に結合するための傾斜屈折率格子を開示している米国特許第５，７４０，２９２号を参照されたい。このような格子はたとえば、急な波長依存を伴う波長に依存する損失要素など、種々の用途を見いだすことができる。分散光導波管タップ内の傾斜格子を開示している米国特許第５，８３２，１５６号も参照されたい。
【０００６】
したがって、単一モードの導波管において、後方コアモードへの結合が実質的にゼロである、より広い傾斜角範囲を提供できる傾斜導波管格子に対するニーズが存在する。本出願はかかる傾斜導波管格子を開示する。さらに、従来技術の傾斜ブラッグ格子は、典型的には比較的小さいクラッディング損失（典型的には実質的に２０ｄＢより小さい）、ならびに比較的小さい帯域幅（典型的には実質的に２０ｎｍより低い）を有している。しかし、単一モードの光導波管において、容易に製造できるばかりではなく、比較的大きなクラッディング損失（たとえば２０ｄＢより大きい）および比較的大きな帯域幅（たとえば２０ｎｍより大きい）を有する傾斜ブラッグ格子に対するニーズがある。このような格子は、たとえば、有利にはＥｒドープファイバ増幅器内で使用され、望ましくないＡＳＥ（増幅された自発的な放射）をはねつけることができる。たとえば、１９９９年の日本の奈良におけるＲ．Ｐ．Ｅｓｐｉｎｄｏｌａらのｐａｐｅｒ  ＷＤ４，「Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒｓ  ａｎｄ  Ｔｈｅｉｒ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ」（ＯＡＡ）を参照されたい。
【０００７】
ファイバ内で複合放射感光性プロファイルを伴う従来技術の傾斜ブラッグ格子フィルタは、典型的には感光性のクラッディングを有する。たとえば、１９９８年９月のスペイン、マドリードにおけるＥＣＯＣ’９８の１３７〜１３８ページにおいて、Ｍ．Ｊ．Ｈｏｌｍｅｓらは、単一モードのファイバ内で傾斜ブラッグ格子を備えるサイドタップフィルタを開示している。このファイバは非感光性のコアドーパント、およびゲルマニア（ｇｅｒｍａｎｉａ）でドープされた感光性のクラッディングを有し、ここにホウ素が加えられて、析出チューブに一致するようにクラッディング屈折率が低減されている。したがってファイバは従来の屈折率プロファイルを有し、コア屈折率はクラッディング屈折率より大きいが、コアにおいてはゼロの感光性、クラッディングにおいてはゼロではない感光性を有している。次の図１ａおよび図１ｂを参照されたい。また、Ｅ．Ｄｅｌｅｖａｑｕｅらによる１９９５年のＯｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｂｅｒ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、  Ｐａｐｅｒ  ＰＤ５、Ｃ．Ｗ．Ｈａｇｇａｎｓらによる、１９９８年５月のＩＥＥＥ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  Ｖｏｌ．１０（５）の６９０ページ、Ｉ．Ｒｉａｎｔらによる１９９９年のＯｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｂｅｒ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、Ｐａｐｅｒ  ＴｈＪ６−１／１４７、Ｌ．Ｄｏｎｇらによる、１９９９年のＢｒａｇｇ  Ｇｒａｔｉｎｇｓ，  Ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ  ａｎｄ  Ｐｏｌｉｎｇ  ｉｎ  Ｇｌａｓｓ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、Ｐａｐｅｒ  ＰＤ３、およびＬ．Ｂｒｉｌｌａｎｄらによる、１９９９年２月のＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  Ｖｏｌ．３５（３）、２３４ページを参照されたい。
【０００８】
上記に引用したＤｅｌｅｖａｑｕｅおよびＤｏｎｇの論文は、コアおよびクラッディングの感光性が調整され、傾斜していない格子内でクラッディングモードの損失を低減するファイバの設計を記述している。
【０００９】
１９９９年９月２６日から３０日の、フランスのニースにおけるＥＣＯＣ’９９のＩ−２１６−２１７ページで、Ｍ．Ｊ．Ｈｏｌｍｅｓらは、サイドタップフィルタのためのファイバを開示している。このファイバは０．４より小さい正規化された半径に関しては非感光性のコアドーパント、０．４〜１の正規化された半径に関しては非感光性のコアドーパントおよびゲルマニアの組合せ、および１から３．５までの正規化された半径にはゲルマニアでドーピングされた感光性のクラッディングを有し、ここにホウ素が加えられて析出チューブに一致するようにクラッディング屈折率が低減される。領域０．４〜１．０および１．０〜３．５に関するゲルマニアの濃度は、必要な相対的な感光性を得るために０．６〜１の比である。次に図２ａおよび２ｂを参照されたい。このように、上記に引用した１９９９年のＨｏｌｍｅｓらの論文は、コアが２つの異なる感光性レベルを有し、クラッディングも感光性であるファイバを開示している。ゲインを平坦化するフィルタの用途のために、クラッディングモード損失スペクトラムの波長依存性を最適化するように、感光性プロファイルが選択されている。このファイバ内のブラッグ格子は、弱い狭帯域幅フィルタとしての用途に限定されている。したがって、容易に作成できて非常に低いコアモードの反射を有し、大きな帯域幅（好ましくは２０ｎｍより大きい）にわたって大きなクラッディングモード損失（好ましくは２０ｄＢより大きい）を有するファイバ格子へのニーズが存在する。本発明の実施は、さらに低いレベルのコアモード反射を提供するため、従来技術の狭帯域幅の用途でも有利である。
【００１０】
用語および定義
説明を容易にするために、本明細書での説明は一般に光ファイバに関する。しかし、たとえばプレーナ導波管など他の光導波管でも同様な結果が得られることを理解されたい。
【００１１】
本明細書では「通常のヌル」という言葉で、傾斜角度の小さな角度範囲（典型的には０．１°よりも小さい）にわたって、−３０ｄＢより小さな既定の波長の光に関してコアモード結合を有する傾斜（ブレーズ）ファイバブラッグ格子における傾斜角度領域を意味する。たとえば、図１ａおよび図１ｂを参照されたい。通常のヌルは多くの傾斜角度に関して発生する。
【００１２】
本明細書では「スーパヌル」という言葉で、間隔が近いブレーズ角度で発生し、それによって、通常のヌルの間で、傾斜角の比較的大きな範囲（０．１°より大きく、望ましくは０．２°より大きいか、０．５°またはそれ以上）にわたって、既定の波長におけるコアモード結合を非常に低くする（典型的には−３０ｄＢより小さい）、２つの（またはそれ以上の可能性もある）通常のヌルを意味する。
【００１３】
導波された光のモードは従来の方法でＬＰｍｎと示され、ｍおよびｎは整数である。たとえば、ＬＰ０１は基本モードである。ＬＰ０１，ｆは順方向伝播基本モードを指し、ＬＰ０１，ｂは後方伝播基本モードを指す。
【００１４】
「感光性」とは、適切にドーピングされた導波管が、典型的にはＵＶ放射である光化学性の放射に曝された場合に結果として生じる導波管内の屈折率の変化を指す。
【００１５】
本明細書では「クラッディングモード損失」という言葉で、コア導波モードからクラッディングモードへの格子の結合から生じる導波管損失を意味する。
【００１６】
本明細書では傾斜ブラッグ格子の「帯域幅」という言葉で、クラッディング損失が３ｄＢより大きい波長のインターバルを意味する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
広い態様では、本発明は広い単一モードの導波管内で新規な設計の傾斜ブラッグ格子を備える物品において具体化され、傾斜格子は比較的大きな（例としては０．１°より大きい）範囲の傾斜角θを提供するように選択され、順方向伝播コアモード（たとえばＬＰ０１，ｆ）から後方伝播コアモード（たとえばＬＰ０１，ｂ）へ既定の波長λの放射の―３０ｄＢより小さい結合があり、これによって傾斜格子の製造が容易になる。傾斜角の比較的大きな範囲は「スーパヌル」を構成し、ファイバコアの感光性プロファイルを適切に選択することによって達成される。
【００１８】
さらに、本発明による好ましいブラッグ格子は、典型的には２０ｄＢを超える比較的大きなクラッディング損失を有し、典型的には２０ｎｍより大きな比較的大きな帯域幅を有し、これもコア内の感光性を適切に選択することによって達成される。必要ではないが、クラッディングには感光性がない場合がある。
【００１９】
具体的には、本発明は、典型的には単一モードの光ファイバである、光導波管内に傾斜屈折率格子を備える物品の中で具体化される。格子は傾斜角θを有し、単一モードの光導波管の少なくとも一部にわたって長手方向に伸びている。導波管はコアおよびコアを囲むクラッディングを有し、導波管は放射屈折率プロファイルｎ（ｒ）および放射感光性プロファイルｐ（ｒ）を提供するように選択されたドーパント分布を有し、ｎおよびｐはそれぞれ屈折率および感光性であり、ｒは光導波管の放射軸であり、ｐ（ｒ）はコア内でｒの関数として変化し、ｐ（ｒ）はコア内で少なくとも２つの異なるレベルの感光性を有し、前記傾斜屈折率格子は、波長λの順方向伝播コアモード（たとえばＬＰ０１，ｆ）と波長λの反射されたコアモード（たとえばＬＰ０１，ｂ）との間の結合を決定する結合定数κ（θ）を有する。
【００２０】
重要なことは、感光性プロファイルｐ（ｒ）は、ｐ（ｒ）が感光性がゼロまたは感光性が低い調整領域を少なくとも１つ有するように選択され、ｎ（ｒ）およびｐ（ｒ）は、約０．１°より大きく、好ましくは０．２°より大きいまたは０．５°より大きいθの範囲にわたってκ（θ）が−３０ｄＢより小さいように選択され、これによって、波長λにおいて反射されたコアモードを実質的に有さない傾斜屈折率格子の製造が容易になる。好ましい実施形態では、ｐ（ｒ）は、格子が２０ｄＢを超えるクラッディング損失および２０ｎｍを超える帯域幅を有するように選択される。
【００２１】
本発明の特徴は、屈折率プロファイルｎ（ｒ）が感光性プロファイルｐ（ｒ）とは異なるようなドーピングである。当業者であれば知っているように、シリカをＧｅまたはＰでドーピングすると屈折率が増加し、紫外線（ＵＶ）放射に対する感光性が提供される。他方、シリカをＡｌでドーピングすると、屈折率は増加するが感光性は提供されず、ＦまたはＢでドーピングすると、屈折率は低減し感光性も提供されないが、Ｂは他のドーパントの感光性を強化する場合がある。ｎ（ｒ）およびｐ（ｒ）を調節するために、他のドーパントも有用である場合がある。
【００２２】
ｎ（ｒ）およびｐ（ｒ）の適切な選択は、既定の波長λに関する結合定数にスーパヌルを生じる結果となることが理解されよう。スーパヌルの存在は、ｐ（ｒ）がｎ（ｒ）に比例しており、その結果通常のヌルのみしか有さない従来技術の格子に比較すると、傾斜格子の製造を比較的容易にする。
【発明の実施の形態】
【００２３】
図１は、屈折率プロファイルが感光性プロファイルに比例していない従来技術のファイバを概念的に示す。Ｍ．Ｊ．ＨｏｌｍｅｓらのＥＣＯＣ’９８（前掲）を参照されたい。ファイバは、サイドタップフィルタ（ｓｉｄｅｔａｐ  ｆｉｌｔｅｒ）として機能する傾斜ブラッグ格子を備える。ファイバは非感光性のコアドーパント（たとえばＡｌ）、および、ゲルマニアおよびホウ素でドーピングされた感光性のクラッディングを有し、クラッディング屈折率は（シリカ）基板チューブのインデックスに一致している。この図の中で、ｎ０は純粋なガラス状シリカの屈折率である。感光性の絶対値は任意である。
【００２４】
図２は、屈折率プロファイルが感光性プロファイルに比例していない別の従来技術のファイバを概念的に描いている。Ｍ．Ｊ．ＨｏｌｍｅｓらのＥＣＯＣ’９９（前掲）を参照されたい。ファイバはまた傾斜格子を有し、サイドタップフィルタとして機能する。ファイバは正規化された半径１．０へのステップ関数屈折率プロファイルを有し、正規化された半径に関する屈折率ｎ０は１．０より大きい。コアは非感光性コアドーパント（たとえばアルミニウム）で正規化された半径０．４にドーピングされ、非感光性コアドーパントおよびゲルマニアの組合せで正規化された半径１．０にドーピングされた。正規化された半径１．０から３．５の領域はゲルマニアでドーピングされ、ホウ素が加えられてクラッディング屈折率をｎ０に低減させている。
【００２５】
図３は、傾斜ブラッグ（屈折率）格子を伴う従来技術のシリカに基づく光ファイバのある長さを概念的に描いている。数字３１〜３３はそれぞれ、ファイバコア、ファイバクラッディング、およびブラッグ格子を形成する屈折率が増加された領域を示す。隣接する領域３３の間の間隔はΛと示され、ファイバの横断面に関する領域３３の傾斜角はθと示される。Λは、格子の長さにわたって一定である必要はない。
【００２６】
図３に示されたような単一モードのファイバでは、コアモードの反射率（ＬＰ０１，ｆからＬＰ０１、ｂ）は正規化結合強度κに依存し、正規化結合強度κは（θに依存した）重複積分（ｏｖｅｒｌａｐ  ｉｎｔｅｇｒａｌ）に比例し、
【数１】
0003590362.tif 000002
上式でＥｃｏｒｅはコアモードの電場であり、Ｋｇｒａｔｉｎｇは格子の波ベクトルであり、θは傾斜角である。方位角の積分からベッセル関数Ｊｏが生じ、θ＝０の時は１である。Ｗ（ｒ）は感光性プロファイルｐ（ｒ）に比例する放射に依存した重みづけ関数（ｗｅｉｇｈｔｉｎｇ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）である。本発明によるファイバにおいては、Ｗ（ｒ）はｒの関数として一定ではなく、ｐ（ｒ）は少なくとも２つのレベルの感光性を有し、そのうちの少なくとも１つがゼロである場合がある。
【００２７】
重みづけ関数は傾斜格子の完全なインデックス調整（ｆｕｌｌ  ｉｎｄｅｘ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を介して定義でき、
【数２】
0003590362.tif 000003
上式でφは柱座標内の方位角であり、δｎはインデックス調整の振幅である。均一に感光性であるファイバにおいては、Ｗ（ｒ）はインデックスプロファイルと同じであり、コア半径まで１である。発明者らは本明細書ではＷ（ｒ）が一様ではないファイバを考慮している。
【００２８】
図４は、従来技術のファイバのｄＢにおける重複積分の、格子傾斜の関数としてのマグニチュードを示す。図４から分かるように、重複（ひいては、コアモード反射）は、θヌル値の周囲の非常に小さな角度の範囲（約０．１°）に関してのみヌル化され（−３０ｄＢより小さいと定義される）、コアモードのヌル化を角度に対して非常に敏感にしている。
【００２９】
発明者らは、従来技術の傾斜ブラッグ格子の欠陥は、ｐ（ｒ）がインデックスプロファイルｎ（ｒ）から独立して制御されるファイバを使用することによって克服できることを発見した。このようなファイバ内の格子はそれほど角度に対して敏感ではなく、したがって、ｎ（ｒ）に比例するｐ（ｒ）を伴う従来技術のファイバよりも容易に製造できる。
【００３０】
たとえば、ファイバコアの既定の放射範囲（「調整領域」と呼ばれる領域）にわたって感光性を除去（または減少）することにより、第２のヌルに関する傾斜状態が変更され、第１のヌルに関する傾斜状態とほとんど同じになり、その結果スーパヌルが生まれる。
【００３１】
図５は、本発明による例としてのファイバ格子を概略的に示す。数字４１および４２はそれぞれファイバコアおよびクラッディングを指し、数字５１はより低い（しばしばゼロである）濃度の光増感性の種（photosensitizing species）を有する環状の調整領域を指す。調整領域はｒｔ１からｒｔ２に広がる。例として、ｒ＝０からｒｔ１のコア領域５２は有効濃度のゲルマニアを含み、所望の屈折率ｎｃおよび感光性を与え、ｒｔ１からｒｔ２の調整領域５１は、本質的にはゲルマニアを含まず、十分な濃度のインデックスを上げるドーパント（たとえばＡｌおよび／またはＰ）を含み、領域に所望の屈折率ｎｃを与え、ｒｔ２からコア半径ｒｃのコア領域５３は、上記の有効濃度のゲルマニアを含む。
【００３２】
本発明の実施は、ステップインデックスコア、ｒｔ１からｒｔ２への単一の「調整領域」、および、光増感性のドーパントを実質的に含まない調整領域を有するファイバに限定されないことが理解されるであろう。実際、本発明はグレード状インデックスコア（放射状または三角形）を有するファイバにおいても具体化でき、また、複数の調整領域を有するファイバ内でも具体化でき、さらに、光増感性の種を少し含む調整領域を有するファイバ内でも具体化でき、その場合の光増感性の種の濃度は、典型的には調整領域の外側のコアにおける平均濃度の約５０％である。
【００３３】
単数の調整領域または複数の調整領域のパラメータ（幅、放射状の配置、光増感性の種の濃度の可能性もある）を適切に選択すると、大幅に低減されたヌル化感度を有するブラッグ格子をもたらす結果になる。これは、コア−コア（ＬＰ０１，ｆ〜ＬＰ０１，ｂ）結合定数対傾斜角を示す図６に示されている。図６のカーブは等式１を使用して計算され、次のパラメータを仮定している。コア半径４μｍ、ｒｔ１＝１．８μｍ、ｒｔ２＝２．５μｍ、Δｎ＝０．３５％、で、調整領域の感光性はゼロである。
【００３４】
図６から分かるように、従来技術の格子と比較すると、重複積分の傾斜角の依存性はかなり低減され、「スーパヌル」は大幅な範囲の傾斜角に関して開かれ、本発明による格子におけるヌル化角度を比較的感度を低くしている。この感度の低さは、もちろん、製造しやすさの向上を意味する。
【００３５】
図７ａからｃはそれぞれ図６の、屈折率プロファイルｎ（ｒ）、感光性プロファイルｐ（ｒ）、およびファイバの電場を示す。重みづけ関数Ｗ（ｒ）は、感光性の放射状の変化を表すことが理解されよう。
【００３６】
これまで、インデックスを増加させる種および光増感性の種の両方がＧｅであり、インデックスを増加させるが光増感性ではない種がＰおよびＡｌであり、インデックスを低減させ光増感性ではない種がＦおよびＢである、シリカに基づいた光ファイバの点で主に論じた。これは発明を明確にするためであって、本発明をこのように限定するものではない。たとえば、少なくとも原理的には、インデックスを増加させ、光増感性である種はＧｅＯ２（ゲルマニア）だけではなく、ＢおよびＰも光増感性の種として機能することができる。例として、感光性はＧｅをＰで置き換え、ＧｅをＡｌで置き換え、ＰをＡｌで置き換えることによっても低減でき、後者は約１９３ｎｍにおける感光性に関して有利に使用される。
【００３７】
ＵＶトリミングもまた、１つだけの波長において感光性を示すファイバに適用できる。この場合、全インデックスプロファイルが上がり、その結果、コアモードにおける抑制の増大、および変化するκをもたらす結果となる。しかし、トリミングの間に格子強度が変化するので、この手法はあまり好まれない。
【００３８】
本発明による傾斜ブラッグ格子は、例として、第１のＵＶ波長（たとえば１９３ｎｍ）において感光性があり、別のＵＶ波長（たとえば２４２ｎｍ）において実質的に感光性がない調整領域を有する光ファイバを提供することを含むプロセスによって作成できる。第１の波長の放射に光ファイバを曝露して傾斜ブラッグ格子がファイバ内に形成された後、格子を他のＵＶ波長へ曝露することによって調節（「トリミング」）されて、これによってヌル化状態を調整できる。
【００３９】
当業者であれば、本発明は光ファイバに限定されるものではなく、少なくとも原理的には、プレーナ光導波管内の傾斜格子でも実施できることが理解されるであろうし、また、本明細書に示された屈折率プロファイルおよび感光性プロファイルは例としての概念的なものであり、実際のプロファイルはたとえばバーンオフなどのために、公称上または概念上のプロファイルから不可避に離脱することも理解されるであろう。
【００４０】
図８は、本発明による屈折率格子を含む光ファイバ通信システム８０を概略的に描いている。送信機８１からの信号放射は従来の送信ファイバ８３に結合され、その中で受信機８２へ伝播する。中間の送信機および受信機は、１つまたは複数の光ファイバ増幅器である。例として、通信システムは２段の増幅器を備え、入力段はＥＤＦＡ（Ｅｒドープファイバ増幅器）８６１、８６２、および８６３を備え、出力段はＥＤＦＡ８６４を備える。入力段はポンプ放射ソース８４（例としては９８０ｎｍにおける１００ｍＷ）によってポンプされ、出力段はポンプ放射ソース８５（例としては１４８０ｎｍにおける１１０ｍＷ）によってポンプされる。ポンプ放射ソースは従来のものであり、光アイソレータ８７１、８７２、８７３、およびＷＤＭカプラ８８１および８８２も従来のものである。ＥＤＦＡ８６１と８６２の間に傾斜ファイバブラッグ格子８９１が配置され、ＥＤＦＡ８６２と８６３の間に傾斜ファイバブラッグ格子８９２が配置される。ブラッグ格子８９１および８９２は本発明による格子であり、Δｎ＝１０−３、Ｌ＝１ｃｍであり、図７ａからｃのように、インデックスプロファイルおよび感光性プロファイルは、１５３０〜１５６０ｎｍの波長の範囲にわたって強力なＡＳＥ濾波を提供するように選択される。
【００４１】
通信システム８０は例として、いわゆるＬ帯域におけるマルチチャネル動作のために設計され、１５７０ｎｍ〜１６００ｎｍの帯域において７チャネルが等間隔で置かれている。しかし当業者であれば、本発明による傾斜ブラッグ格子は、強力な、広帯域のフィルタが必要とされる場合はいつでも、有利に使用できることが理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）および図１（ｂ）はそれぞれ、従来技術のファイバの屈折率プロファイルｎ（ｒ）および感光性プロファイルｐ（ｒ）を概略的に描いた図である。
【図２】図２（ａ）および図２（ｂ）はそれぞれ、さらなる従来技術のファイバのｎ（ｒ）およびｐ（ｒ）を概略的に描いた図である。
【図３】コア内に傾斜屈折率格子を伴い、放射状に一定である感光性を伴う従来技術の単一モードの光ファイバを概略的に示す図である。
【図４】例示的な従来技術の傾斜格子の、いくつかの通常のヌルを伴う、傾斜角θの関数としてのＬＰ０１，ｆ〜ＬＰ０１、ｂ結合係数κを示す図である。
【図５】本発明による傾斜屈折率格子を伴い、ファイバのコアにゼロの感光性の環状の領域を伴う、ファイバの断面を概略的に示す図である。
【図６】本発明による例示的な傾斜格子の、θ〜６．５°においてスーパヌルを伴う、傾斜角θの関数としてのＬＰ０１，ｆ〜ＬＰ０１，ｂ結合定数κを示す図である。
【図７】図７（ａ）ないし図７（ｃ）はそれぞれ、図６のファイバのｎ（ｒ）、ｐ（ｒ）および電場を示す図である。
【図８】本発明による格子を含む光ファイバ通信システムを概略的に描く図である。
【符号の説明】
３１  ファイバコア
３２  ファイバクラッディング
３３  領域
４１  ファイバコア
４２  クラッディング
５１  調整領域
５２  コア領域
５３  コア領域
８０  光ファイバシステム
８１  送信機
８２  受信機
８３  送信ファイバ
８４  ポンプ放射ソース
８５  ポンプ放射ソース
８６１  ＥＤＦＡ
８６２  ＥＤＦＡ
８６３  ＥＤＦＡ
８６４  ＥＤＦＡ
８７１  光アイソレータ
８７２  光アイソレータ
８７３  光アイソレータ
８８１  ＷＤＭカプラ
８８２  ＷＤＭカプラ
８９１  傾斜ファイバブラッグ格子
９８２  傾斜ファイバブラッグ格子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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