(57)【要約】【課題】  振動対策や温度管理や位相マスクの交換や高精度の位置調整が不要で、同一領域に複数のグレーティングを簡単で効率的に作成できる光ファイバグレーティング作製方法及び作製装置を提供する。【解決手段】  周囲を熱可塑性紫外線透過樹脂で被覆した光ファイバを用意し（Ｓ１１０）、被覆した熱可塑性紫外線透過樹脂を加熱して軟化させ（Ｓ１２０）、位相変調パターンが刻まれた複数の位相変調パターン型を押し付け（Ｓ１３０）、複数の位相変調パターンを長手方向に同じ位置に転写する。そして転写された位相変調パターンを通してレーザを照射して光ファイバのコア部分にグレーティングを書き込む（Ｓ１６０）。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲を熱可塑性紫外線透過樹脂で被覆した光ファイバを用い、この光ファイバの周囲に被覆した前記熱可塑性紫外線透過樹脂を加熱して軟化させる行程と、
グレーティングの周期に対応した周期的な溝が刻まれた周期の異なる複数の位相変調パターン型を軟化した前記熱可塑性紫外線透過樹脂の長手方向に同じ位置の複数面に押し付け、周期の異なる複数の位相変調パターンを転写する行程と、
前記複数の位相変調パターン型を前記熱可塑性紫外線透過樹脂から取り外す行程と、
転写された前記複数の位相変調パターンを通して前記光ファイバにレーザを照射する行程と
を有することを特徴とする光ファイバグレーティング作製方法。
【請求項２】
前記光ファイバにレーザを照射する行程は、前記光ファイバの前記複数の位相変調パターンが転写された複数の面それぞれに同時にレーザを照射することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバグレーティング作製方法。
【請求項３】
前記光ファイバにレーザを照射する行程は、前記光ファイバの前記複数の位相変調パターンが転写された複数の面に一面ずつレーザを照射することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバグレーティング作製方法。
【請求項４】
前記光ファイバにレーザを照射する行程は、前記光ファイバを回転させながらレーザを照射することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバグレーティング作製方法。
【請求項５】
前記複数の位相変調パターン型は、レーザの波長をλとし、前記熱可塑性紫外線透過樹脂の屈折率をｎとするとき、転写される前記複数の位相変調パターンの溝深さｄがｄ＝λ/（２（ｎ−１））を満たすものであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載の光ファイバグレーティング作製方法。
【請求項６】
前記光ファイバにレーザを照射する行程の前行程として、前記光ファイバ中に水素又は重水素を拡散させる行程を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載の光ファイバグレーティング作製方法。
【請求項７】
熱可塑性紫外線透過樹脂で被覆された光ファイバを送り出す光ファイバ送り出し部と、
この光ファイバ送り出し部から送り出された前記光ファイバを被覆する前記熱可塑性紫外線透過樹脂を加熱して軟化させる加熱部と、
グレーティングの周期に対応した周期的な溝が刻まれた周期の異なる複数の位相変調パターン型を軟化した前記熱可塑性紫外線透過樹脂の長手方向に同じ位置の複数面に押し付け、周期の異なる複数の位相変調パターンを転写する型押し部と、
レーザを発生するレーザ発生部と、
このレーザ発生部から発生したレーザを二つに分離するビームスプリッタと、
このビームスプリッタにより分離された二つのレーザの一方を反射させて前記光ファイバの両方向にレーザを照射させるように光経路を形成する多数のミラーと、
レーザの照射により複数のグレーティングが形成された前記光ファイバを巻き取る光ファイバ巻き取り部と
を具備することを特徴とする光ファイバグレーティング作製装置。
【請求項８】
熱可塑性紫外線透過樹脂で被覆され、長手方向に同じ位置の複数面に位相変調パターンが転写された光ファイバの一端を保持し、回転可能な第１の回転部と、
前記光ファイバの他端を保持し、回転可能な第２の回転部と、
レーザを発生するレーザ発生部と、
このレーザ発生部から発生したレーザを反射させて前記光ファイバに照射させるミラーと
を具備することを特徴とする光ファイバグレーティング作製装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバグレーティングの作製方法及び作製装置に関し、特に光ファイバの同一領域に周期の異なる複数のグレーティングを作製する光ファイバグレーティング作製方法及び作製装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ファイバグレーティングの小型化や特性改善のために、光ファイバの同じ場所に周期の異なる複数のグレーティングを作製するということが行われている。
【０００３】
光ファイバグレーティングは通常、特許文献１に開示されているように、レーザを位相マスクに照射し、位相マスクからの回折光による干渉パターンをコアに露光することにより作製される。異なる周期をもつ複数のグレーティングを同じ場所に作製する場合は、位相マスクを周期の異なるものに交換して露光を行い、グレーティングを作製している（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特許２９２９５６９号公報
【特許文献２】特開平１０−２９３２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の、位相マスクからの回折光による干渉パターンを露光することによりグレーティングを作製する位相マスク法においては、露光中に位相マスクと光ファイバの位置がずれてしまうと、周期的な屈折率変化のコントラストが悪くなり、グレーティング特性悪化の原因となる。
【０００５】
例えば、光通信で最も良く用いられる１５５０ｎｍ帯で反射するグレーティングを作製するためには、周期０．５ミクロン程度のグレーティングが必要であり、安定して露光するためには数十ナノメータオーダーでの位置制御が必要となる。
【０００６】
このため、特開２００３−２９０５７号公報に示すように、光ファイバを特別な装置により固定するなどの対策が必要とされていた。また、周囲の振動や温度変化などでも位相マスクと光ファイバの位置関係が変化してしまうため、振動抑制や温度管理などの対策が必要であった。
【０００７】
また、位相マスク法による干渉露光の場合、位相マスクと光ファイバを数十ミクロンから数百ミクロンの至近距離におく必要があり、精度の良い位置調整が必要であった。
【０００８】
したがって、異なる周期をもつ複数のグレーティングを同じ場所に作製する場合、位相マスクを周期の異なるものに交換して露光を行う作製方法では、位相マスクの交換を行うたびごとに精度の高い位置調整が必要であった。
【０００９】
一方、同一周期の位相マスクを用いても、露光系途中のレンズの調整や光ファイバへの張力を変化させることで周期の異なるグレーティングを作製することは可能であったが、その可変範囲は小さなものであった。
【００１０】
また、これらいずれの方法でも、露光方法が複雑なため複数光ファイバグレーティングの作製は困難であり、歩留まりが悪く価格も高価になってしまうという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、振動対策や温度管理や位相マスクの交換や高精度の位置調整が不要で、同一領域に複数のグレーティングを簡単で効率的に作成できる光ファイバグレーティング作製方法及び作製装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の光ファイバグレーティング作製方法は、周囲を熱可塑性紫外線透過樹脂で被覆した光ファイバを用い、この光ファイバの周囲に被覆した前記熱可塑性紫外線透過樹脂を加熱して軟化させる行程と、グレーティングの周期に対応した周期的な溝が刻まれた周期の異なる複数の位相変調パターン型を軟化した前記熱可塑性紫外線透過樹脂の長手方向に同じ位置の複数面に押し付け、周期の異なる複数の位相変調パターンを転写する行程と、前記複数の位相変調パターン型を前記熱可塑性紫外線透過樹脂から取り外す行程と、転写された前記複数の位相変調パターンを通して前記光ファイバにレーザを照射する行程とを有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の光ファイバグレーティング作製方法は、前記光ファイバにレーザを照射する行程は、前記光ファイバの前記複数の位相変調パターンが転写された複数の面それぞれに同時にレーザを照射することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の光ファイバグレーティング作製方法は、前記光ファイバにレーザを照射する行程は、前記光ファイバの前記複数の位相変調パターンが転写された複数の面に一面ずつレーザを照射することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の光ファイバグレーティング作製方法は、前記光ファイバにレーザを照射する行程は、前記光ファイバを回転させながらレーザを照射することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の光ファイバグレーティング作製方法は、前記複数の位相変調パターン型は、レーザの波長をλとし、前記熱可塑性紫外線透過樹脂の屈折率をｎとするとき、転写される前記複数の位相変調パターンの溝深さｄがｄ＝λ/（２（ｎ−１））を満たすものであることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の光ファイバグレーティング作製方法は、前記光ファイバにレーザを照射する行程の前行程として、前記光ファイバ中に水素又は重水素を拡散させる行程を有することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の光ファイバグレーティング作製装置は、熱可塑性紫外線透過樹脂で被覆された光ファイバを送り出す光ファイバ送り出し部と、この光ファイバ送り出し部から送り出された前記光ファイバを被覆する前記熱可塑性紫外線透過樹脂を加熱して軟化させる加熱部と、グレーティングの周期に対応した周期的な溝が刻まれた周期の異なる複数の位相変調パターン型を軟化した前記熱可塑性紫外線透過樹脂の長手方向に同じ位置の複数面に押しつけ、周期の異なる複数の位相変調パターンを転写する型押し部と、レーザを発生するレーザ発生部と、このレーザ発生部から発生したレーザを二つに分離するビームスプリッタと、このビームスプリッタにより分離された二つのレーザの一方を反射させて前記光ファイバの両方向にレーザを照射させるように光経路を形成する多数のミラーと、レーザの照射により複数のグレーティングが形成された光ファイバを巻き取る光ファイバ巻き取り部とを具備することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の光ファイバグレーティング作製装置は、熱可塑性紫外線透過樹脂で被覆され、長手方向に同じ位置の複数面に位相変調パターンが転写された光ファイバの一端を保持し、回転可能な第１の回転部と、前記光ファイバの他端を保持し、回転可能な第２の回転部と、レーザを発生するレーザ発生部と、このレーザ発生部から発生したレーザを反射させて前記光ファイバに照射させるミラーとを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の光ファイバグレーティング作製方法によれば、光ファイバの周囲を被覆する熱可塑性紫外線透過樹脂に複数の位相変調パターンを転写し、転写された複数の位相変調パターンを通してレーザを光ファイバに照射するので、振動対策や温度管理や位相マスクの交換や高精度の位置調整を行わずに同一領域に複数のグレーティングを簡単で効率的に作製することができる。
【００２１】
また、本発明の光ファイバグレーティング作製装置によれば、光ファイバの周囲を被覆する熱可塑性紫外線透過樹脂に複数の位相変調パターンが転写され、転写された複数の位相変調パターンを通してレーザを光ファイバに照射するので、振動対策や温度管理や位相マスクの交換や高精度の位置調整を行わずに同一領域に複数のグレーティングを簡単で効率的に作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２３】
（実施例１）
本発明の光ファイバグレーティング作製方法の実施例１を図１に示すフローチャート及び図２−１、図２−２に基づいて説明する。
【００２４】
まずステップＳ１１０では、図２−１（ａ）に示すように、例えばフッ素系樹脂などからなる熱可塑性紫外線透過樹脂１１で周囲を被覆（コーティング）した光ファイバ１を用意する。
【００２５】
ここで、コートの方法としては、通常の紫外線硬化樹脂で被覆した光ファイバの一部の被覆を取り除き、その部分に熱可塑性紫外線透過樹脂をコートする方法（リコート法）と、光ファイバを母材から線引きする際にコートする方法とがある。
【００２６】
母材からの線引時にコートする方法は、露光時に被覆を除去する必要が無いため光ファイバの破断強度が劣化しにくい利点がある。また、被覆除去行程およびリコート行程を必要としないため工数削減につながり安価な光ファイバグレーティングの作製が可能となる。
【００２７】
一方、リコート法では一部のみ熱可塑性紫外線透過樹脂を使用するため通常の光ファイバが利用できる利点がある。
【００２８】
次に、図２−１（ｂ）に示すように、光ファイバ１を位相変調パターン型３１の上に置き、さらにその上に周期の異なる位相変調パターン型３２を置き、光ファイバ１が第１及び第２の位相変調パターン型３１，３２で挟まれる形とする。
【００２９】
そして、ステップＳ１２０では、第１及び第２の位相変調パターン型３１，３２を挟み込むように樹脂軟化温度以上（１１０℃）に加熱したヒータ２１，２２を押し当て、熱可塑性紫外線透過樹脂１１を軟化させ、ステップＳ１３０では、第１及び第２の位相変調パターン型３１，３２を熱可塑性紫外線透過樹脂１１に押し付ける。ここで、温度は熱可塑性紫外線透過樹脂１１の軟化温度以上分解温度以下（１００℃〜２００℃程度）にする必要がある。
【００３０】
第１及び第２の位相変調パターン型３１，３２としては、従来の石英製位相マスクが転用可能であるが、通常の露光と違い石英のようには紫外光を透過する必要がないため石英以外の材料（例えばシリコンなど）を使用してもよい。
【００３１】
次に、ステップＳ１４０，Ｓ１５０では、図２−１（ｃ）に示すように、必要に応じて軟化加熱部分１４を硬化温度まで冷却し第１及び第２の位相変調パターン型３１，３２を取り外す。冷却するのは、高温で熱可塑性紫外線透過樹脂１１があまりにも軟らかい状態で第１及び第２の位相変調パターン型３１，３２を外すと、第１及び第２の位相変調パターン型３１，３２の溝に樹脂が残ってしまい位相変調パターンの転写ができないためである。
【００３２】
次に、ステップＳ１６０では、図２−２（ｅ）に示すように、紫外光レーザ４を光ファイバ１に照射する。まず、第１の位相変調パターン型３１により転写した第１の位相変調パターン部１４を通して紫外光レーザ４を光ファイバ１に照射する。レーザとしては、エキシマレーザ、アルゴンレーザの第二高調波、銅蒸気レーザの第二高調波、ＹＡＧレーザの４倍波などが使用できる。
【００３３】
第１の位相変調パターン部１４を通過した紫外光レーザ４は、回折され±１次光５に分離されるが、図２−２（ｅ）に示すように、その±１次光５が重なりあうところでは干渉縞により紫外光の周期的なパターンが生じる。そして紫外光レーザ４の強度分布に対応して光ファイバ１のコア１２の屈折率が周期的に上昇し、第１の位相変調パターン部１４に対応したグレーティングが完成する。
【００３４】
その後、光ファイバ１を上下に反転させ、第２の位相変調パターン部１５を通して紫外光レーザ４を照射することにより、上記と同様に第２の位相変調パターン部１５に対応したグレーティングが完成し、図２−２（ｆ）に示すように、第１及び第２の位相変調パターン部１４，１５に対応したグレーティングが同一領域に作製された複数グレーティング部１６が完成する。
【００３５】
なお、使用する光ファイバ１は、紫外光に対し光感受性があればよいが、光感受性は高い方が望ましいので、例えばステップＳ１１０の前、ステップＳ１１０とステップＳ１２０との間、ステップＳ１５０とステップＳ１６０との間などの露光前の段階で、光ファイバ１中に水素あるいは重水素を拡散させる水素処理をする行程を入れることにより光ファイバ１の特性の改善が得られる。
【００３６】
露光時に使用する紫外光レーザ４の波長λと、熱可塑性紫外線透過樹脂１１の屈折率ｎを用いると、図２−１（ｄ）に示す位相変調パターン転写後の溝深さｄが、
ｄ＝λ/（２（ｎ−１））                                      （数式１）
を満たすような第１及び第２の位相変調パターン型３１，３２を使用すると、図２−２（ｅ）に示す０次光６の回折効率を小さくすることができる。０次光６を小さくすると±１次光５が強くなり、効率良くグレーティングを作製できるため望ましい。ただし、０次光６が存在しても、±１次光５があればグレーティングは作製できるため、この条件は必ずしも満たす必要はない。
【００３７】
本実施例によれば、光ファイバ１の周囲を被覆する熱可塑性紫外線透過樹脂１１に第１及び第２の位相変調パターン部１４，１５を作製し、第１及び第２の位相変調パターン部１４，１５を通して紫外光レーザ４を光ファイバ１に照射するので、露光時に位相マスクを使用する必要がなく、周囲の振動や温度変化の影響を受けないため振動対策や温度管理などが必要ない。また、位相マスクの交換をすることなく周期の異なる２つのグレーティングを同一領域に作製でき、位相マスクと光ファイバの距離を調整する必要もない。
【００３８】
（実施例２）
次に、本発明の光ファイバグレーティング作製方法の実施例２を図３に示すフローチャート及び図４、図５に基づいて説明する。なお、図２に示した実施例１の構成と同一構成には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００３９】
本実施例では、リコート法により紫外光透過型フッ素樹脂を光ファイバ１０の周囲に被覆した。光ファイバ１０としてはシングルモード光ファイバ（フジクラ製：商品名Ｆｕｔｕｒｅ  Ｇｕｉｄｅ（登録商標）−ＳＭ）を用いた。まずステップＳ３１０では、光ファイバ１０の被覆を５ｃｍ除去し、紫外光透過型フッ素樹脂を被覆除去部にコートした。コートの方法は、紫外光透過型フッ素樹脂を溶媒に溶かした溶液を用いダイス方式にてコートした。その後、溶媒を完全に揮発させフッ素樹脂を硬化させるために、リコート部を２００℃で１０分間加熱した。リコート部分の外径は１６０μｍであった。
【００４０】
使用した紫外光透過型フッ素樹脂の引張弾性率は１０００ＭＰａで、樹脂分解温度は３９０℃である。
【００４１】
次に、図４（ａ）に示すように、紫外光透過型フッ素樹脂被覆部分を位相変調パターン型３１の上に置き、さらにその上に周期の異なる位相変調パターン型３２を置き、光ファイバ１０が第１及び第２の位相変調パターン型３１，３２で挟まれる形とした。
【００４２】
第１の位相変調パターン型３１の周期は１．０８μｍ、第２の位相変調パターン型３２の周期は１．０７５μｍであり、共に位相変調パターンが１０ｍｍにわたり、その深さが中心から離れるに従い徐々に浅くなるアポダイグレーティング用のパターンが刻まれた型を用いた。
【００４３】
そして、ステップＳ３２０，Ｓ３３０で、第１及び第２の位相変調パターン型３１，３２を挟み込むように樹脂軟化温度以上（１１０℃）に加熱したヒータ２１，２２を押し当てて紫外光透過型フッ素樹脂被覆部分を軟化させ、第１及び第２の位相変調パターン型３１，３２を光ファイバ１０に押し付けた。
【００４４】
使用したヒータ２１，２２は熱伝導の良いアルミニウム製で長さは２０ｍｍであり、ばねを用い２ｋｇ重の力で被覆部分を押すように調整し、第１及び第２の位相変調パターン型３１，３２と光ファイバ１０が暖まるまで約１００秒間その圧力を維持した。
【００４５】
その後、ステップＳ３４０では、ヒータ２１，２２を取り外して光ファイバ１０が室温まで冷えるの待ち、ステップＳ３５０では第１及び第２の位相変調パターン型３１，３２から取り外した。
【００４６】
その後、紫外光透過型フッ素樹脂被覆部分の位相変調パターン転写側からレーザ７を照射し、被覆表面の位相変調パターンによる回折により光ファイバ１０中にグレーティングを書き込んだ。レーザ７としては、アルゴンイオンレーザの第二高調波（２４４ｎｍ）を用いた。
【００４７】
このとき、両側に刻まれた位相変調パターンへ照射できるように、図４（ｂ）に示すように、レーザ７をビームスプリッタで二つに分け両側から露光した。また、位相変調パターン全域に均一に露光するために、光ファイバ１０を長手方向に位相変調パターンの転写された１０ｍｍ以上移動させた。
【００４８】
図５は本実施例で作製した複数光ファイバグレーティングの反射特性を示すものである。反射波長（例えば、１５４６ｎｍ，１５５１ｎｍ）の異なる二つのグレーティングが相互に干渉することなく露光できることが確認できた。
【００４９】
（実施例３）
次に、本発明の光ファイバグレーティング作製方法の実施例３を図５及び図６に基づいて説明する。
【００５０】
本実施例では、実施例２のステップＳ３１０〜Ｓ３５０と同様の行程で光ファイバ１０の被覆部分に位相変調パターンを転写した。
【００５１】
その後、紫外光透過型フッ素樹脂被覆部分の位相変調パターン転写側からレーザ７を照射し、被覆表面の位相変調パターンによる回折により光ファイバ１０中にグレーティングを書き込んだ。レーザ７としては、アルゴンイオンレーザの第二高調波（２４４ｎｍ）を用いた。
【００５２】
このとき、両側に刻まれた位相変調パターンへ照射できるように、図６に示すように光ファイバ１０を回転させながら片側から露光した。また、位相変調パターン全域に均一に露光するために、光ファイバ１０を長手方向に位相変調パターンの転写された１０ｍｍ以上移動させた。
【００５３】
本実施例で作製した光ファイバグレーティングの反射特性は、図５に示すように実施例２で作製したものと同様である。反射波長（例えば、１５４６ｎｍ，１５５１ｎｍ）の異なる二つのグレーティングが相互に干渉することなく露光できることが確認できた。
【００５４】
（実施例４）
次に、本発明の光ファイバグレーティング作製方法の実施例４を図７に示すフローチャート及び図８、図９に基づいて説明する。なお、図２及び図４に示した実施例１及び実施例２の構成と同一構成には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５５】
まずステップＳ７１０では、実施例２のステップＳ３１０と同様に、リコート法により紫外光透過型フッ素樹脂を光ファイバ１０の周囲に被覆した。
【００５６】
次に、図８に示すように、紫外光透過型フッ素樹脂被覆部分を位相変調パターン型３１の上に置き、さらにその上に周期の異なる位相変調パターン型３２を置き、光ファイバ１０が第１及び第２の位相変調パターン型３１，３２で挟まれる形とした。第１及び第２の位相変調パターン型３１，３２は実施例２と同様のものを使用した。
【００５７】
その後、ステップＳ７２０では、第１及び第２の位相変調パターン型３１，３２、紫外光透過型フッ素樹脂が被覆された光ファイバ１０を含む型押し部８の雰囲気温度を１００℃に加熱し、紫外光透過型フッ素樹脂被覆部分を軟化させた。
【００５８】
次に、ステップＳ７３０では、第１及び第２の位相変調パターン型３１，３２、紫外光透過型フッ素樹脂が被覆された光ファイバ１０の温度が１００℃で安定した時点で、第１及び第２の位相変調パターン型３１，３２で光ファイバ１０を挟み込み、圧力をかけた。押し付け圧力は、バネを用い２ｋｇ重の力で紫外光透過型フッ素樹脂被覆部分を押すように調整し、３秒間その圧力を維持した。
【００５９】
そして、ステップＳ７４０では、雰囲気温度が１００℃のままで、型押しした光ファイバ１０を第１及び第２の位相変調パターン型３１，３２から取り外した。型押しできる樹脂軟化温度ぎりぎりの低温で加熱しているため、第１及び第２の位相変調パターン型３１，３２に樹脂が残ってしまうことを防ぐことができる。
【００６０】
その後、ステップＳ７５０では、光ファイバ１０の位相変調パターン転写側からアルゴンイオンレーザの第二高調波（２４４ｎｍ）を照射し、被覆表面の位相変調パターンによる回折により光ファイバ１０中にグレーティングを書き込んだ。
【００６１】
露光方法は実施例２と同様とした。
【００６２】
図９は本実施例で作製した光ファイバグレーティングの反射特性を示すものである。実施例２及び実施例３と同様に反射波長（例えば、１５４６.５ｎｍ，１５５１ｎｍ）の異なる二つのグレーティングが同時に作製できることを確認した。
【００６３】
なお、実施例１〜４では、２つの位相変調パターン型を使用して周期の異なる２つのグレーティングを同一領域に作製する方法を説明したが、３つ以上の位相変調パターン型を使用して位相変調パターンを光ファイバの被覆部分に転写することにより、周期の異なる３つ以上のグレーティングを同一領域に作製することもできる。
【００６４】
（実施例５）
次に、本発明の光ファイバグレーティング作製装置の実施例５を図１０に基づいて説明する。
【００６５】
図１０は本発明の光ファイバグレーティング作製装置の実施例５の構成を示すもので、熱可塑性紫外線透過樹脂で被覆された光ファイバ１をドラムを回転させて送り出す光ファイバ送り出し部４１と、光ファイバ１を上下から挟むように配置された第１及び第２の位相変調パターン型３１，３２と、第１及び第２の位相変調パターン型３１，３２を挟み込むように配置されたヒータ２１，２２と、レーザ１９を発生するレーザ発生部１７と、このレーザ発生部１７から出射されたレーザ１９をレーザ１９ａ，１９ｂの二つに分離するビームスプリッタ１８と、レーザ１９ｂを反射させて光ファイバ１の両方向からレーザ１９ａ，１９ｂを照射させるように光経路を形成するミラー５１，５２，５３と、レーザ１９ａ，１９ｂの照射を受けてグレーティングが書き込まれた光ファイバ１をドラムを回転させて巻き取る光ファイバ巻き取り部４２とを備えている。
【００６６】
ここで、本実施例の光ファイバグレーティング作製装置の基本動作を説明する。光ファイバ送り出し部４１は熱可塑性紫外線透過樹脂で被覆された光ファイバ１をドラムから送り出す。
【００６７】
そして、第１及び第２の位相変調パターン型３１，３２は光ファイバ１を上下から挟み、樹脂軟化温度以上（１１０℃）に加熱したヒータ２１，２２は第１及び第２の位相変調パターン型３１，３２を挟み込むように押して光ファイバ１の被覆部分を軟化させ、第１及び第２の位相変調パターン型３１，３２を光ファイバ１に押し付け、位相変調パターンを転写する。
【００６８】
一方、レーザ発生部１７はビームスプリッタ１８に向けてレーザ１９を発生する。ビームスプリッタ１８はレーザ１９をレーザ１９ａ，１９ｂの二つに分離し、レーザ１９ａを光ファイバ１のグレーティングを書き込む部分に照射する。
【００６９】
ミラー５１，５２，５３はレーザ１９ｂを反射して、光ファイバ１のグレーティングを書き込む部分にレーザ１９ａの反対方向から照射する。
【００７０】
光ファイバ巻き取り部４２は、レーザ１９ａ，１９ｂの照射を受けてグレーティングが書き込まれた光ファイバ１をドラムに巻き取る。
【００７１】
本実施例の光ファイバグレーティング作製装置によれば、光ファイバ１の周囲を被覆する熱可塑性紫外線透過樹脂に２つの位相変調パターンが転写され、転写された２つの位相変調パターンを通してレーザ１９ａ，１９ｂを光ファイバに照射するので、露光時に位相マスクを使用する必要がなく、周囲の振動や温度変化の影響を受けないため振動対策や温度管理などが必要ない。また、位相マスクの交換をすることなく周期の異なる２つのグレーティングを同一領域に作製でき、位相マスクと光ファイバの距離を調整する必要もない。
【００７２】
また、光ファイバ１を動かしながらでも露光することができるため連続流れ露光が可能となり、光ファイバグレーティング作製作業の効率化を図ることができる。
【００７３】
（実施例６）
次に、本発明の光ファイバグレーティング作製装置の実施例６を図１１に基づいて説明する。なお、図１０に示した実施例５の構成と同一構成には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００７４】
図１１（ａ）は本発明の光ファイバグレーティング作製装置の実施例６の構成を示すもので、熱可塑性紫外線透過樹脂で被覆され、長手方向に同じ位置の複数面に位相変調パターンが転写された光ファイバ１の一端を保持して、回転可能な第１の回転部６１と、光ファイバ１の他端を保持して、回転可能な第２の回転部６２と、レーザ１９を発生するレーザ発生部１７と、レーザ発生部１７から発生したレーザ１９を反射させて光ファイバ１に照射させるミラー５４とを備える。
【００７５】
ここで、本実施例の光ファイバグレーティング作製装置の基本動作を説明する。
【００７６】
レーザ発生部１７はレーザ１９を発生する。ミラー５４はレーザ１９を反射して、光ファイバ１のグレーティングを書き込む部分に照射する。
【００７７】
そして、位相変調パターン全域に均一に露光するために、第１及び第２の回転部６１，６２は光ファイバ１を回転させながら光ファイバ１の位相変調パターンの転写された長さ以上長手方向に平行移動する。
【００７８】
第１及び第２の回転部６１，６２は図１１（ｂ）に示すように筒体６ａと回転体６ｂと保持部６ｃとからなる。回転体６ｂは筒体６ａの内壁に回転可能に取り付けられ、回転体６ｂに固定された保持部６ｃは光ファイバ１を保持し、回転体６ｂとともに回転可能である。
【００７９】
本実施例の光ファイバグレーティング作製装置によれば、熱可塑性紫外線透過樹脂で被覆され、長手方向に同じ位置の複数面に位相変調パターンが転写された光ファイバ１に、転写された複数の位相変調パターンを通してレーザ１９を照射するので、露光時に位相マスクを使用する必要がなく、周囲の振動や温度変化の影響を受けないため振動対策や温度管理などが必要ない。また、位相マスクの交換をすることなく周期の異なる２つのグレーティングを同一領域に作製でき、位相マスクと光ファイバの距離を調整する必要もない。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の光ファイバグレーティング作製方法の実施例１における作製手順を示すフローチャートである。
【図２−１】本発明の光ファイバグレーティング作製方法の実施例１における作製手順を説明する概略図である。
【図２−２】本発明の光ファイバグレーティング作製方法の実施例１における作製手順を説明する概略図である。
【図３】本発明の光ファイバグレーティング作製方法の実施例２における作製手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の光ファイバグレーティング作製方法の実施例２における加熱、露光方法を説明する概略図である。
【図５】本発明の光ファイバグレーティング作製方法の実施例２及び３で作製した複数光ファイバグレーティングの反射特性を示すグラフである。
【図６】本発明の光ファイバグレーティング作製方法の実施例３における露光方法を説明する概略図である。
【図７】本発明の光ファイバグレーティング作製方法の実施例４における作製手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の光ファイバグレーティング作製方法の実施例４における加熱方法を説明する概略図である。
【図９】本発明の光ファイバグレーティング作製方法の実施例４で作製した複数光ファイバグレーティングの反射特性を示すグラフである。
【図１０】本発明の光ファイバグレーティング作製装置の実施例５を示す構成図である。
【図１１】本発明の光ファイバグレーティング作製装置の実施例６を示す構成図である。
【符号の説明】
【００８１】
１，１０  光ファイバ
１１  熱可塑性紫外線透過樹脂
１２  コア
１３  クラッド
１４  第１の位相変調パターン部
１５  第２の位相変調パターン部
１６  複数グレーティング部
１７  レーザ発生部
１８  ビームスプリッタ
１９，１９ａ，１９ｂ，７  レーザ
２１，２２  ヒータ
３１  第１の位相変調パターン型
３２  第２の位相変調パターン型
４  紫外光レーザ
５  ±１次光
６  ０次光
４１  光ファイバ送り出し部
４２  光ファイバ巻き取り部
５１，５２，５３，５４  ミラー
６１  第１の回転部
６２  第２の回転部
６ａ  筒体
６ｂ  回転体
６ｃ  保持部
８  型押し部
【図１】
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【図２−１】
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【図２−２】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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