(57)【要約】  光ファイバ製造方法により、ファイバ２４上にレーザを用いてグレーティングを書き込む。周縁部を有するファイバの第１の場所に第１のレーザ光線４８を向ける。次に、第１の場所から円周方向に離れた第２の場所に第２のレーザ光線５２を向ける。第１のレーザ光線は、第２のレーザ光線とすることができる。このようにして、グレーティングをファイバ上に形成する。ファイバは、コアとクラッディング層を有することができる。ファイバは、干渉計を形成するように２つのグレーティングを有していてもよい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周縁部を有する光ファイバの第１の場所に第１のレーザ光線を指向する工程、
前記第１の場所から円周方向に離間された前記光ファイバの第２の場所に第２のレーザ光線を指向する工程、及び
光ファイバ上にグレーティングを形成する工程からなる光ファイバ製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の光ファイバ製造方法において、
前記第１のレーザ光線は、前記第２のレーザ光線を含んでいることを特徴とする光ファイバ製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の光ファイバ製造方法において、
少なくとも一つの前記レーザ光線により、前記光ファイバを加熱し、前記グレーティングを形成することを特徴とする光ファイバ製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の光ファイバ製造方法において、
前記光ファイバを、おおよそ前記場所の一つの辺りで変形させることを特徴とする光ファイバ製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載の光ファイバ製造方法において、
少なくとも一つの前記レーザ光線を、二酸化炭素レーザ光源から発生させることを特徴とする光ファイバ製造方法。
【請求項６】
請求項１に記載の光ファイバ製造方法において、
少なくとも一つの前記レーザ光線を、赤外レーザ光源から発生させることを特徴とする光ファイバ製造方法。
【請求項７】
請求項１に記載の光ファイバ製造方法において、
少なくとも一つの前記レーザ光線に、一つの走査パターンを少なくとも一部たどらせることを特徴とする光ファイバ製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の光ファイバ製造方法において、
少なくとも一つの前記レーザ光線を、前記走査パターンの予め設定された地点において作動させられたレーザ光源から発生させることを特徴とする光ファイバ製造方法。
【請求項９】
請求項１に記載の光ファイバ製造方法において、
前記光ファイバは、伝送層とクラッディング層からなることを特徴とする光ファイバ製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の光ファイバ製造方法において、
少なくとも２つのグレーティングを形成することを特徴とする光ファイバ製造方法。
【請求項１１】
レーザ光源；
前記レーザ光源からの第１のレーザ光線を受ける第１の反射面を有して、周縁部を有する光ファイバ上に前記第１のレーザ光線を反射させる第１の回転ミラー；及び
前記レーザ光源からの第２のレーザ光線を受ける第２の反射面を有して、前記光ファイバ上に前記第２のレーザ光線を反射させる第２の回転ミラー；
からなる光ファイバを製造するための装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の装置において、
前記第１のレーザ光線は、前記第２のレーザ光線を含んでいることを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の装置において、
前記第１の反射面は、少なくとも部分的に前記第２の反射面に対面していることを特徴とする装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載の装置において、
前記回転ミラーのそれぞれは、概ねレーザを同じ軸線に沿って指向させることを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の装置において、
少なくとも一つの前記回転ミラーは、前記軸線に対して約４５度で傾斜されていることを特徴とする装置。
【請求項１６】
請求項１１に記載の装置において、
前記第１の回転ミラーは、前記光ファイバの第１の場所に前記第１のレーザ光線を指向させ、前記第２の回転ミラーは、前記第１の場所から円周方向に離間された第２の場所に第２のレーザ光線を指向させることを特徴とする装置。
【請求項１７】
請求項１１に記載の装置において、
少なくとも一つの前記回転ミラーに少なくとも一つの前記レーザ光線を指向させる少なくとも一つの走査ミラーを備えていることを特徴とする装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の装置において、
前記少なくとも一つの走査ミラーは、第１の反射面を有する第１の走査ミラーと、第２の反射面を有する第２の走査ミラーを備えていることを特徴とする装置。
【請求項１９】
請求項１７に記載の装置において、
コンピュータが前記少なくとも一つの走査ミラーを制御することを特徴とする装置。
【請求項２０】
周縁部を有する光ファイバの第１の場所に第１のレーザ光線を指向する工程、
前記第１の場所から円周方向に離間された前記光ファイバの第２の場所に第２のレーザ光線を指向する工程、及び
光ファイバ上にグレーティングを形成する工程からなる方法によって作られた光ファイバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＯ２レーザを用いて光ファイバに光回折格子を形成する新しい方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバは、遠距離通信ならびにセンサ用途といった産業目的に関して光を伝送するために用いられる。光ファイバは、コア、クラッディング、及びバッファを備えている。コアは、主たる伝送媒体ないしはファイバを通って光が伝播するための管路としての役割を担っている。クラッディング層は、上記コアの周りを取り囲み、通常、この管路の材料とは異なる屈折率を有している。このクラッディングは、光を伝送するもう一つ別の管路として用いることができる。上記バッファ層は、上記コア層と上記クラッディング層とを取り囲んで、クラッディング層内の光を消光させるのに用いることができる。
【０００３】
シングルモード遠距離通信ファイバは、屈折率を高めるためにドープされた直径約８μｍの溶融シリカ製のコアを有しており、そのコアが直径１２５μｍの溶融シリカ製のクラッディング層と直径２４０μｍのポリマーバッファに周りを囲まれている。クラッディングモードは、バッファによって消滅させられるのが普通であるが、バッファが取り除かれれば伝播するようになる。シングルモードファイバでは、前方に向かって進むコアモードは一つしかない一方で、このファイバには、クラッディング層内を伝播する光の離散的な多数のクラッディングモードが存在する。
【０００４】
特定の用途に対して、光ファイバにブラッグ格子（ブラッググレーティング）といった光回折格子が設けられることがある。とりわけ、この種のグレーティングは、種々の遠距離通信用途に有用である。その上、この種のファイバは、ファイバ周辺の屈折率、圧力、温度に対する感度から、センサとして用いることができる。
【０００５】
一般には、光ファイバのブラッググレーティングは、ファイバの一部の除去やアブレーションあるいは屈折率の変更等、ファイバの物理的状態が周期的に変化し、ファイバコア内を導かれる放射を、ファイバ内を導かれる別のモードに転換したり、場合によっては、ファイバから逃げて導かれないような放射に転換できる。ブラッググレーティングには、短周期ブラッググレーティングと長周期ブラッググレーティングの２つの形態がある。短周期ブラッググレーティングというのは、通常、シングルモードファイバ内を導波されるコアモードを、逆方向に進むコアモードへとレトロ反射させるのに用いられる。長周期ブラッググレーティングというのは、コアモードをクラッディングモードに変換する。
【０００６】
ブラッググレーティングは、共鳴波長とよばれる狭い波長領域内において、光を一つのモードから別の導波モードないし非導波モードへと変換する。周知の通り、共鳴波長はグレーティング方程式：
２π／Λ＝｜β２（λ）−β１（λ）｜
によって決定される。ここで、Λはグレーティング周期、β１は初期コアモードの伝播定数、そしてβ２は出射モードの伝播定数である。伝播定数は、導波モードの位相における軸方向の変化を規定するもので、波長の関数である。
【０００７】
光ファイバ用ブラッググレーティングの最も広く用いられている作り方は、エキシマレーザからの紫外光を周期的に分布させた状態で、ファイバの片面に向けてレーザを指向させるというものである。この処理は、ゲルマニウムを添加することによってコア屈折率が高められたシリカファイバを使う場合にしか行なえない。所定波長の紫外線でゲルマニウム添加シリカを照射すると、そのシリカの屈折率が変わる。かくして、この屈折率の変化がグレーティングを形成する要因となるメカニズムである。
【０００８】
グレーティングは、通常、ステンシルとしてのマスクを用いて作られる。この工程は、グレーティングを作製するのに先立って予めファイバを水素化することによって改善される。この水素添加は、温度を上昇させながらファイバを高圧の水素にさらすことによって行なわれるが、これは潜在的に危険な処置である。紫外線による照射後、続いてファイバは、水素を追い出してグレーティングを安定化させるために「ベーキング処理（加熱乾燥処理）」されなければならない。グレーティングの共鳴波長は、このベーキングの結果、若干変化してしまう。グレーティングは、これまでＣＯ２レーザと融着スプライサとを用いて形成されることもあったが、発表された結果は、紫外線照射によって生成されるフォトレフラクティブ・グレーティングを用いて得られる結果に比べて劣っているように見受けられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、安全かつ効果的な方法で光ファイバにグレーティングを形成する技術が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、光ファイバを製造するための技術からなり、ファイバ上に光グレーティングを生成するためにレーザを用いる。従来技術とは異なり、レーザは、先ずファイバ上の第１のスポットに向けられ、次に、第１のスポットから、ファイバに対して半径方向に離間された第２のスポットに向けられる。言い換えれば、レーザは、ファイバの一方の側で照射され、次に他方の側で照射される。ファイバは、規則正しいグレーティング作るように各スポットにおいて局所的に変質する。
【００１１】
レーザは、光ファイバ上のスポットを加熱し変形させ、グレーティングを形成することができる。ＣＯ２レーザからの放射といったような赤外レーザは、ファイバを変形させるのに用いることができる。レーザは、ファイバに渡って横切りながら走査することができ、予め設定された走査パターンの地点で作動させることができる。このようにして、ファイバの変調は一律で、より効率的なグレーティングが生み出されることになる。
【００１２】
加えて、グレーティングは、伝播層とクラッディング層を有する光ファイバ上に形成することができる。離間配置された２つのグレーティングを形成することで、センサ用途のための光ファイバを形成することができる。一方のグレーティングは、コアからクラッディング層に光を放出する役割を担う。２番目のグレーティングは、クラッディング層からコアに光を戻す。この時点でコアに入ったクラッディング層からの光は、コアを通って進んできた光と干渉する。この一緒にされた光がファイバを取り囲む周囲環境に関する詳細を明らかにする。
【００１３】
上述の工程から作られた光ファイバは、多くの既存の技術から作られた光ファイバに比べてより正確である。クラッディング層を伝わる光のモードは、一層良好に規定される。
また、この方法は、比較的安全である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の様々な特徴ならびに長所は、現時点で好ましい実施形態の以下の詳細な説明から当業者にとって明らかなものとなろう。
【００１５】
図１は、２つの回転ミラー２８，３２の間に距離を置いて光ファイバ２４が配置されるグレーティング形成技術２０を示すものである。図１Ａに示されるように、光ファイバ２４は、コア３６、クラッディング４０、及びバッファ４４を備え、これらは全て既知の方法により製造される。通常、光は、原理的にコア３６を通して伝送されるか、これとは別に、クラッディング４０を通して伝送される。バッファ４４は、光のモードを消滅させる。図１Ｂに示されるように、既存技術とは異なり、グレーティング形成技術２０では、レーザ光線４８を第１の場所５６に指向させ、次にレーザ光線５２を前記第１の場所５８から円周方向に離れた第２の場所５８に指向させる。レーザ光線４８とレーザ光線５２は、同一光源からのレーザとすることができる。ここで、第１の場所５６は、第２の場所５８から角度θだけ、それも好ましくは１８０度だけ角度的に離れている。このようにして、グレーティング６２は、図１Ｃに示されるように、コア３６、クラッディング４０、及びバッファ４４上に形成することができる。
【００１６】
図３に示されるように、第１の場所５６は、一定の間隔で軸線方向にも、つまりＹ軸に沿っても第２の場所５８から離間されている。この工程は、グレーティングを形成するために光ファイバ２４の長さにわたり下流側へと繰り返される。レーザ光線４８，５２には、ＣＯ２レーザのように、焦点合わせされた赤外光源からの赤外線、波長が溶融シリカを透過する領域外にある光線が含まれる。レーザ光線４８，５２は、光ファイバ２４を加熱し、図３に示されるように、ファイバをマイクロベンド６２へと局所的に変形させるようにする。レーザ光線４８，５２は、局所的な屈折率変化を伴った状態で、ファイバ内に残留ひずみを残すことができる。
【００１７】
グレーティング形成技術２０により、図３に概略的に示されるような微視的なベンド６２（曲げ部）からなるグレーティングを製造することができる。マイクロベンド６２は、コア３６、クラッディング４０、及びバッファ４４を含む光ファイバ２４上に形成され、光ファイバ２４において概ね対称な正弦曲線形を有している。この技術によれば、ゲルマニウム添加コアや水素化を用いることなく、ファイバ内にグレーティングを形成することができる。
【００１８】
ＣＯ２レーザを用いるこれまでの仕方では、ファイバは、片方の側しか照射されていなかった。つまり、スポットは、軸線方向には離間されていたものの、円周方向には互いに離間されていなかったのである。実質的に一方の側がカールしたファイバが出来たものの、効率の良いグレーティングとは程遠いものとなっている。グレーティングによってクラッディング内に生成されて得られた放射パターンは、明確に定義されたどのクラッディングモードとも区別のできないものである。実際、これまでの研究において、いかなるクラッディングモードの像も公表されたことがない。グレーティング形成技術２０は、図３に示されるような対称なグレーティングを形成するようにカールさせるという長所を有することができる。
【００１９】
図２は、コンピュータ制御された走査装置６６を示す。この走査装置６６により、レーザ光線４８が、光ファイバ２４上において一方の側で、次にファイバの長さに沿って一定区間隔てられたもう一方の側で、概ね軸線（Ｚ軸と呼ぶ）に沿って指向される。ファイバ２４の反対側にある例えば第１の場所５６ならびに第２の場所５８といった場所は、図３に示されるように、曲げのパターンの半周期だけ離されている。
【００２０】
第１の走査ミラー７０及び第２の走査ミラー７４の走査ミラーは、反射面２９を有する第１の回転ミラー２８及び反射面３３を有する第２の回転ミラー３２と組み合わされて、光ファイバ２４にわたって横切るようにレーザ光線４８をラスタするのに用いられる。反射面２９は、反射面３３に部分的に対面している。第１の回転ミラー２８ならびに第２の回転ミラー３２の双方は、光ファイバ２４の両側に、図示されたＺ軸に対して約４５度で配置されている。コンピュータ制御部７８は、周知の機構及び制御により走査ミラー７０，７４を操作制御してレーザ８２からのレーザ光線を指向させ、図１に示されるように、角張ったパターンとされながらも走査ミラーの向きの変化が滑らかになるように角が丸められたパターンの走査パターン８４を、反射面２９及び反射面３３を横切るようにしてたどらせる。周知のように、他の走査パターンを用いても構わない。
【００２１】
第１の走査ミラー７０は、反射面７１を有し、その一方で、第２の走査ミラー７４は、反射面７５を有している。反射面７１は、反射面７５に部分的に対面している。図にさらに示されているように、レーザ光線４８は、適切な時間に、つまり正弦波の形で変化するパターンの暗くなっている部分８８において動作させられて、光ファイバ２４を両側から交互に、しかも好ましくはファイバの上側ではない部分で照射する。
【００２２】
図２は、回転ミラー２８，３２の間で、しかも走査ミラー７０，７４の下方にある光ファイバ２４の配置も示している。図１は、上側から見たレーザ光線４８の実際の径路と、レーザ８２が作動させられる径路の一部を示している。暗く描かれた部分８８においては、高速で動く走査ミラーが同じ方向に動いている状態でレーザ光線４８の電源が常にオンにされ、これにより、光ファイバ２４の一方の側では上側から下側に向かって（矢印Ａの方向に沿って）走査され、その一方で、光ファイバ２４の他方の側では下側から上側に向かって（矢印Ｂの方向に沿って）走査される。これは、より対称なパターンを生み出すのに重要である。それは、光線がファイバを横切って移動する際にファイバが熱くなるためである。
【００２３】
また、レーザ光線は、それほどきちんとファイバ上で焦点を結ばない方が好ましい。というのも、きちんと焦点が合わされたレーザスポットは、ファイバを融除する傾向があるからである。より正弦波形に近いファイバの起伏ないしうねりを得るためには、ファイバの上記の場所におけるスポットサイズは、所望される曲げパターンの約半周期に設定すればよい。グレーティング周期Λは、得られるスペクトル共鳴ともども、走査線間の間隔を単に変えるだけで変更される。
【００２４】
図３に示されるような、ファイバ内のマイクロスコピックな複数の曲げから形成されたグレーティングは、非対称なクラッディングモード、つまり方位数が１であるようなモードを生成すると予想される。円柱座標系では、クラッディングモードの振幅は、ｃｏｓθないしｓｉｎθで変化し、強度のパターンは、ｃｏｓ２θないしｓｉｎ２θで変化する（他の方位数では、強度パターンはｃｏｓ２νθないしｓｉｎ２νθで変化することになろう）。低次のクラッディングモードは、ＬＰモードといった類で知られるもので近似することができる。これらのモードは、モード数が増加するにつれてリングの数が増加することに特徴がある。
【００２５】
図４Ａ及び図４Ｂは、それぞれＬＰ１４モード及びＬＰ１５モードに対応する光ファイバ断面における典型的な強度分布を示している。エキシマレーザで作られたフォトレフラクティブ・グレーティングでは、非対称モードグレーティングを作ることが難しい。というのも、グレーティングが険しくブレーズされなければならないからである。つまり、グレーティング線は緊密に配置され、しかもファイバコアに対して略平行とされる。
【００２６】
図５、図８、及び図１１は、グレーティング形成技術２０で製造されたグレーティングにより生成されるクラッディングモードの実験で得られた像を示している。図５及び図８は、ＬＰ１４モードで上手く近似されるように見える像を示している。図１１は、ＬＰ１５モードを生成し始めようとしているところを示している。後者の場合、ファイバ端面の碧開が悪いために歪んだ像となっているが、５個のリングが明らかに見て取れる。
【００２７】
また、これらの図とともに示されているのが、上述の光ファイバのグレーティングを通して伝送された白色光のスペクトル解析である（図６、図９、図１２参照）。伝送されたパワーが波長に対してプロットされている。これらの図のそれぞれにおいて、波長１．５５μｍ付近のものも含めて、グレーティングに関係した幾つかの共鳴が明らかに確認できる。グレーティングがまだ書き込まれる前に各ファイバを通して伝送された白色光源のスペクトルが比較のために示されている。クラッディングモード像は、重要な共鳴の近くにある波長１．５５μｍでのレーザを用いて生成されたものである。ＬＰ１４グレーティングは、長さ３ｃｍとした。ＬＰ１５グレーティングは、長さ２ｃｍとした。
【００２８】
図６は、図５の光ファイバを通して伝送された白色光のスペクトル解析を示し、コア９０とクラッディング９４を通して伝送された白色光を示している。図７は、グレーティングがない同類のファイバを通した白色光のスペクトル解析である。図６及び図７に示されるように、クラッディングモードは、ローブが水平に向いたＬＰ１４であるように見受けられる。
【００２９】
図９は、グレーティングを有する図８の光ファイバを通して伝送された白色光のスペクトル解析を示す。図１０は、グレーティングがない同類のファイバを通した白色光のスペクトル解析を示す。クラッディングモードは、ローブが水平方向に対して約６０度の方向に向いたＬＰ１４に近いように見受けられる。
【００３０】
図１２は、グレーティングを有する図１１の光ファイバを通して伝送された白色光のスペクトル解析を示す。図１３は、グレーティングがない同類のファイバを通した白色光のスペクトル解析を示す。図１１は、ファイバの碧開が悪いために歪んだ像を示しているが、クラッディングモードは５個の識別可能なリングを有しており、ＬＰ１５モードのようである。
【００３１】
図５及び図８における１．５５μｍ付近のＬＰ１４グレーティング共鳴は、９０％より深い。図１４は、同じように書き込まれたグレーティングの伝送を対数スケールで示している。２０ｄＢより深い（９９％）共鳴が得られることが分かる。最も深い共鳴を有するグレーティングは、上述した程にはきちんと形成されていないクラッディングモードを生成する傾向にあるが、工程を最適化することでこの結果は改善することができる。ファイバ上でのスポットサイズ、走査速度、及びレーザ出力といったようなパラメータを変更することで、結果を変えることができる。
【００３２】
ＣＯ２レーザを用いてこれまでの仕方で作製されたグレーティング、つまり、ファイバが一方の側だけ照射されて作製されたグレーティングは、エキシマレーザで作製されるグレーティングのように、コア内で増大する屈折率によって作製されるグレーティングになっていた。この工程は水素化によって促進される。上記の屈折率の増大の結果、グレーティングが形成される際、すなわち、コアの平均屈折率とグレーティングのストレスが増大する際に、共鳴波長が長波長側へシフトする。これは、コードインデックスが増加するコアモードの伝播定数におけるシフトの結果として主として生じるものである。
【００３３】
上述したような側面交互照射を用いながらＣＯ２レーザにより書き込まれたグレーティングを用いると、グレーティング・ストレスの増加に伴うシフトは、短波長側に向かう。
グレーティングの形成のメカニズムは、エキシマレーザで作製されるグレーティングのものとは異なると考えられる。これにより、図３に示されるようなマイクロベンドないしマイクロスコピックな曲げを形成する結果になると考えられる。
【００３４】
図１５に示されるように、上述された技術により書き込まれたグレーティングを用いてマッハ・ツェンダ干渉計を形成することができる。この種の装置は、センサもしくはスイッチとして有用である。干渉計９８は、コア１０２及びクラッディング１０６からなる。
光１０８は、コア１０２を通って伝播する。第１のグレーティング１１０は、光１０８をクラッディング１０６へと追い出す。追い出された光１１２は、第２のグレーティング１１４によってコア１０２に戻り、そこで追い出された光１１２がコア１０２に居残った光１０８と干渉する。この干渉が干渉縞を生成する。
【００３５】
縞の視認性を高めるためには、さほど歪むことなくクラッディングモードが伝播しなければならない。図１６及び図１７は、干渉計９８を介して伝送された結果の光を示す。これらの図に示されるように、縞ははっきりと顕在化するものの、明らかに、共鳴の中心では、１００％よりも少ない光しかコアに戻らない。とは言うものの、このグレーティングは、異なる技術を用いて作製される他のグレーティングに比べて優れている。実際、グレーティング形成技術２０により、ＣＯ２レーザを用いた長周期ブラッググレーティングの素早い書き込みが可能になる。グレーティング周期は、容易に変更することができる。それは、工程においてマスクを用いることがないからである。ファイバの水素化は必要でない。この結果、いかなるアフターベーキングも要求されない。より低価で、一層効率の高いレーザが用いられる。エキシマレーザで作製されたフォトレフラクティブ・グレーティングを用いると実現することが難しいような非対称クラッディングモードが生成される。
【００３６】
上記の記載は、限定ではなく、具体例である。上記の記述に照らして本発明の多くの修正や変形が可能である。本発明の好ましい実施形態を開示した。しかしながら、当業者であれば、発明の観点を逸脱することなく何らかの修正を想到することであろう。従って、本発明は、具体的に記載されたもの以外にも、請求項の範囲の中で実施することができる。そのため、本発明の真の観点と内容を決めるには、特許請求の範囲を考慮すべきであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】光ファイバとレーザとともに、本発明の一実施形態を示す図である。
【図１Ａ】コア、クラッディング層、及びバッファ層を詳しく示した図１の光ファイバの図である。
【図１Ｂ】図１の光ファイバを別の視点から示す図である。
【図１Ｃ】図１の光ファイバを側面から見てグレーティングを概略的に示す図である。
【図２】図１の実施形態を別の視点から見た図であって、光ファイバ、レーザ、走査ミラー、及び回転ミラーを示す図である。
【図３】図１及び図２のレーザの方向とともに、光ファイバを上側から見て示す図である。
【図４Ａ】光ファイバを介した典型的な光の伝播を示す図であって、コアとクラッディング層を通って進む光を示す図である。
【図４Ｂ】光ファイバを介した典型的な光の伝播を示す図であって、コアとクラッディング層を通って進む光を示す図である。
【図５】本発明の技術により作られたグレーティングを有した光ファイバを介した典型的な光の伝播を示す図である。
【図６】図５の光ファイバを通る光のスペクトル解析を示す図である。
【図７】グレーティングが設けられていない図６のファイバと類似の光ファイバを通る光のスペクトル解析を示す図である。
【図８】本発明の技術により作られたグレーティングを有した光ファイバを通る光のスペクトル解析を示す図である。
【図９】図８の光ファイバを通る光のスペクトル解析を示す図である。
【図１０】グレーティングが設けられていない図８のファイバと類似の光ファイバを通る光のスペクトル解析を示す図である。
【図１１】本発明の技術により作られたグレーティングを有した光ファイバを通る光のスペクトル解析を示す図である。
【図１２】図１１の光ファイバを通る光のスペクトル解析を示す図である。
【図１３】グレーティングが設けられていない図１１のファイバと類似の光ファイバを通る光のスペクトル解析を示す図である。
【図１４】本発明の技術により作られたグレーティングを有した光ファイバを通る光のスペクトル解析を示す図である。
【図１５】本発明の技術により作られたグレーティングを示す図であって、センサ（マッハ・ツェンダ干渉計）を示す図である。
【図１６】本発明の技術により作られたグレーティングを用いたマッハ・ツェンダ干渉計によるスペクトル解析を示す図である。
【図１７】本発明の技術により作られたグレーティングを用いたマッハ・ツェンダ干渉計によるスペクトル解析を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
２４    光ファイバ
２８    第１の回転ミラー
２９    第１の反射面
３２    第２の回転ミラー
３３    第２の反射面
３６    コア
４０    クラッディング層
４４    バッファ
４８    第１のレーザ光線
５２    第２のレーザ光線
５６    第１の場所
５８    第２の場所
６２    グレーティング
７０    第１の走査ミラー
７１    第１の反射面
７４    第２の走査ミラー
７５    第２の反射面
７８    コンピュータ制御部
８２    レーザ光源
【図１】
2005515491.tif 000003
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
2005515491.tif 000007
【図３】
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【図４Ａ】
2005515491.tif 000009
【図４Ｂ】
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【図５】
2005515491.tif 000011
【図６】
2005515491.tif 000012
【図７】
2005515491.tif 000013
【図８】
2005515491.tif 000014
【図９】
2005515491.tif 000015
【図１０】
2005515491.tif 000016
【図１１】
2005515491.tif 000017
【図１２】
2005515491.tif 000018
【図１３】
2005515491.tif 000019
【図１４】
2005515491.tif 000020
【図１５】
2005515491.tif 000021
【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年1月6日(2004.1.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａ）周縁部を有して軸線方向に延在する光ファイバの第１の場所に第１のレーザ光線を指向する工程、
Ｂ）前記第１の場所から円周方向に離間された前記光ファイバの第２の場所であって、前記第１の場所から前記光ファイバの軸線方向に沿っても離間されている前記第２の場所に第２のレーザ光線を指向する工程、及び
Ｃ）前記光ファイバ上にグレーティングを形成する工程を含む光ファイバ製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の光ファイバ製造方法において、
前記第１のレーザ光線は、前記第２のレーザ光線を含んでいることを特徴とする光ファイバ製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の光ファイバ製造方法において、
少なくとも一つの前記レーザ光線により、前記光ファイバを加熱し、前記グレーティングを形成することを特徴とする光ファイバ製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の光ファイバ製造方法において、
前記光ファイバを、およそ前記第１の場所の辺りおよび前記第２の場所の辺りで変形させて、前記光ファイバ上にグレーティングを形成することを特徴とする光ファイバ製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載の光ファイバ製造方法において、
少なくとも一つの前記レーザ光線を、二酸化炭素レーザ光源から発生させることを特徴とする光ファイバ製造方法。
【請求項６】
請求項１に記載の光ファイバ製造方法において、
少なくとも一つの前記レーザ光線を、赤外レーザ光源から発生させることを特徴とする光ファイバ製造方法。
【請求項７】
請求項１に記載の光ファイバ製造方法において、
少なくとも一つの前記レーザ光線に、一つの走査パターンを少なくとも部分的にたどらせることを特徴とする光ファイバ製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の光ファイバ製造方法において、
少なくとも一つの前記レーザ光線を、前記走査パターンの予め設定された地点で作動させられるレーザ光源から発生させることを特徴とする光ファイバ製造方法。
【請求項９】
請求項１に記載の光ファイバ製造方法において、
前記光ファイバは、伝送層とクラッディング層からなることを特徴とする光ファイバ製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の光ファイバ製造方法において、
少なくとも２つのグレーティングを形成することを特徴とする光ファイバ製造方法。
【請求項１１】
レーザ光源；
前記レーザ光源からの第１のレーザ光線を受ける第１の反射面を有しており、前記第１のレーザ光線を、周縁部を持つ光ファイバ上に反射させる第１の回転ミラー；及び
前記レーザ光源からの第２のレーザ光線を受ける第２の反射面を有しており、前記第２のレーザ光線を、前記光ファイバ上に反射させる第２の回転ミラー；
からなる光ファイバを製造するための装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の装置において、
前記第１のレーザ光線は、前記第２のレーザ光線を含んでいることを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の装置において、
前記第１の反射面は、少なくとも部分的に前記第２の反射面に対面していることを特徴とする装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載の装置において、
前記回転ミラーのそれぞれは、レーザを同じ軸線に沿って概ね指向させることを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の装置において、
少なくとも一つの前記回転ミラーは、前記軸線に対して約４５度で傾斜されていることを特徴とする装置。
【請求項１６】
請求項１１に記載の装置において、
前記第１の回転ミラーは、前記光ファイバの第１の場所に前記第１のレーザ光線を指向させ、前記第２の回転ミラーは、前記第１の場所から円周方向に離間された第２の場所に第２のレーザ光線を指向させることを特徴とする装置。
【請求項１７】
請求項１１に記載の装置において、
少なくとも一つの前記回転ミラーに少なくとも一つの前記レーザ光線を指向させる少なくとも一つの走査ミラーを備えていることを特徴とする装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の装置において、
前記少なくとも一つの走査ミラーは、第１の反射面を有する第１の走査ミラーと、第２の反射面を有する第２の走査ミラーを備えていることを特徴とする装置。
【請求項１９】
請求項１７に記載の装置において、
コンピュータが前記少なくとも一つの走査ミラーを制御することを特徴とする装置。
【請求項２０】
周縁部と軸線とを有する光ファイバの第１の場所に第１のレーザ光線を指向する工程、
前記第１の場所から円周方向かつ軸線方向に離間された前記光ファイバの第２の場所に第２のレーザ光線を指向する工程、及び
光ファイバ上にグレーティングを形成する工程からなる方法によって作られた光ファイバ。
【請求項２１】
請求項１に記載の光ファイバ製造方法において、
前記第１のレーザ光線と前記第２のレーザ光線により、前記光ファイバに曲げを形成することを特徴とする光ファイバ製造方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法において、
前記第１の場所は、前記第２の場所から離れた前記曲げの一部であることを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項１に記載の方法において、
前記第１の場所が前記第２の場所から一定間隔で軸線方向に離間されるように前記工程Ａ及び前記工程Ｂを繰り返すことを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項４に記載の方法において、
前記変形は、前記光ファイバの屈折率の変更を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項４に記載の方法において、
前記変形は、前記光ファイバに曲げを形成することを含んでいることを特徴とする方法。
【請求項２６】
Ａ）周縁部を有して軸線方向に延在する光ファイバの第１の場所に第１のレーザ光線を指向する工程、
Ｂ）前記第１の場所から円周方向に離間された前記光ファイバの第２の場所であって、前記第１の場所から前記光ファイバの軸線方向に沿っても離間されている前記第２の場所に第２のレーザ光線を指向する工程、
Ｃ）前記第１のレーザ光線によって、およそ前記第１の場所の辺りで前記光ファイバを変形させ、
Ｄ）前記第２のレーザ光線によって、およそ前記第２の場所の辺りで前記光ファイバを変形させ、さらに、
Ｅ）前記Ｃ）とＤ）の工程により前記光ファイバ上にグレーティングを形成する工程を含む光ファイバ製造方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載の光ファイバ製造方法において、
前記変形は、前記光ファイバに曲げを形成することを含んでいることを特徴とする光ファイバ製造方法。
【請求項２８】
請求項２６に記載の光ファイバ製造方法において、
前記変形は、前記光ファイバの屈折率の変更を含んでいることを特徴とする光ファイバ製造方法。
【請求項２９】
請求項２６に記載の光ファイバ製造方法において、
前記第１の場所と前記第２の場所とは、前記光ファイバの軸線に沿って互いに離間されることを特徴とする光ファイバ製造方法。
【請求項３０】
請求項２６に記載の光ファイバ製造方法において、
前記Ａ）〜Ｄ）の工程を繰り返して、前記光ファイバを一定間隔で変形させることを特徴とする光ファイバ製造方法。
【国際調査報告】
2005515491.tif 000024
2005515491.tif 000025
2005515491.tif 000026