(57)【要約】【課題】所望の減衰波長特性を有するグレーティングを容易に製造することができるグレーティング製造装置およびグレーティング製造方法を提供する。【解決手段】グレーティング製造装置１は、光導波路である光ファイバ２にグレーティングを形成する装置であって、レーザ光源１１、ビーム径調整部１２、走査ミラー２１、走査ミラー位置調整部２２、シリンドリカルレンズ３１、シリンドリカルレンズ位置調整部３２、位相マスク４１、位相マスク位置調整部４２、ステージ５１、固定治具５２および同期制御部６０を備える。同期制御部６０は、走査ミラー位置調整部２２による走査ミラー２１の位置調整および位相マスク位置調整部４２による位相マスク４１の位置調整を互いに関連付けて制御する。【選択図】図１
2015206993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導波路にグレーティングを書込む装置であって、
レーザ光を出力するレーザ光源と、
前記光導波路の軸方向に移動可能であって前記レーザ光を前記光導波路へ偏向させる走査ミラーの位置を調整することで、前記光導波路におけるグレーティング書込み位置を調整する走査ミラー位置調整部と、
前記走査ミラーと前記光導波路との間に配置される位相マスクの位置を調整することで、前記位相マスクと前記光導波路との間の間隔を調整する位相マスク位置調整部と、
前記走査ミラー位置調整部による前記走査ミラーの位置調整および前記位相マスク位置調整部による前記位相マスクの位置調整を互いに関連付けて制御する同期制御部と、
を備えるグレーティング製造装置。
【請求項２】
前記レーザ光源と前記走査ミラーとの間に設けられ、前記レーザ光のビーム径および波面を調整するビーム径調整部を更に備え、
前記同期制御部が、前記ビーム径調整部による前記レーザ光のビーム径調整をも関連付けて制御する、
請求項１に記載のグレーティング製造装置。
【請求項３】
前記走査ミラーにより偏向されたレーザ光を入力するシリンドリカルレンズと前記光導波路との間の間隔を調整するシリンドリカルレンズ位置調整部を更に備え、
前記同期制御部が、前記シリンドリカルレンズ位置調整部による前記シリンドリカルレンズの位置調整をも関連付けて制御する、
請求項１または２に記載のグレーティング製造装置。
【請求項４】
前記シリンドリカルレンズの焦点距離が１００〜２００ｍｍである、
請求項３に記載のグレーティング製造装置。
【請求項５】
光導波路にグレーティングを書込む方法であって、
前記光導波路の軸方向に移動可能な走査ミラーにより、レーザ光源から出力されたレーザ光を前記光導波路へ偏向させ、
前記走査ミラーにより偏向させたレーザ光を、前記走査ミラーと前記光導波路との間に配置される位相マスクを経て前記光導波路に照射し、
前記走査ミラーの位置調整および前記位相マスクの位置調整を互いに関連付けて制御して前記光導波路にグレーティングを書込む、
グレーティング製造方法。
【請求項６】
前記位相マスクへ照射される前記レーザ光の波面の曲率半径が２０ｍｍ以上である、
請求項５に記載のグレーティング製造方法。
【請求項７】
前記位相マスクへ照射される前記レーザ光のビーム幅を５００μｍから３０００μｍまで変動させながら、前記走査ミラーを前記光導波路の軸方向に移動させる、
請求項５または６に記載のグレーティング製造方法。
【請求項８】
前記走査ミラーにより偏向されたレーザ光を入力するシリンドリカルレンズを用い、
前記シリンドリカルレンズへ入射する前記レーザ光のビーム幅が５００μｍから３０００μｍである、
請求項５〜７の何れか１項に記載のグレーティング製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路にグレーティングを書込む装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
感光性材料（例えばＧｅＯ２やＢ２Ｏ３）が添加された石英ガラスからなるコアまたはクラッドを有する光ファイバ等の光導波路に対して、コアの軸方向に空間的に強度変調された紫外光を照射することで、その紫外光の強度分布に応じた屈折率分布をコアの軸方向に有するグレーティングを製造することができる。このようなグレーティングは、例えばエルビウム（Ｅｒ）がコアに添加された増幅用光ファイバを備えるＥｒ添加光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ: Erbium-Doped Fiber Amplifier）の利得を等化する利得等化器として用いられ得る。
【０００３】
グレーティング製造技術については特許文献１〜５に記載されている。紫外光としては、アルゴンイオンレーザ光の２倍波（２４４ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ光（２４８ｎｍ）、ＹＡＧレーザ光の４倍波（２６５ｎｍ）、銅蒸気レーザ光の２倍波（２５５ｎｍ）などが用いられる。
【０００４】
コアの軸方向に空間的に強度変調された紫外光を光導波路に照射する方法としては、チャープ型グレーティング位相マスクを用いて発生させた±１次回折光を互いに干渉させる位相マスク法、レーザ光で直接に露光する方法、および、レーザ光を２分岐した後に２つの分岐光を互いに干渉させる２光束干渉露光法がある。これらのうちでも位相マスク法は、他の方法と比べると、グレーティングを再現性よく且つ容易に製造することができる。
【０００５】
特許文献３，４に開示されたグレーティング製造技術では、位相マスク法により光導波路にグレーティングを形成した後、光導波路の軸方向に透過率分布を有する減光フィルタを位相マスクに替えて配置し、その減光フィルタを透過した非干渉光を光導波路に照射することにより、光導波路の軸方向に有効屈折率を変化させて、所望の減衰波長特性を有するグレーティングを製造する。
【０００６】
特許文献５には、位相マスク法において位相マスクと光導波路との間の間隔を調整することにより、グレーティングの屈折率変調振幅を調整できると記載されている。また、この文献には、位相マスクと光導波路との間の距離が短いほどグレーティングの屈折率変調振幅を大きくすることができ、その距離が長いほどグレーティングの屈折率変調振幅を小さくすることができると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−４９２６号公報
【特許文献２】国際公開第２００３／０９３８８７号
【特許文献３】特開平１０−２５３８４２号公報
【特許文献４】特開２００１−１６６１５９号公報
【特許文献５】特開２００４−１７０４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献３，４に開示されたグレーティング製造技術は、位相マスク法によるグレーティング形成工程に加えて、非干渉光照射による有効屈折率調整工程が必要であることから、製造コストおよび製造時間が増大するという問題点を有している。また、本発明者が位相マスクと光導波路との間の距離に対する±１次回折光の挙動を計算したところ、特許文献５に記載された内容と異なり、位相マスクと光導波路との間の距離を長くすればグレーティングの屈折率変調振幅を小さくできるとは限らず、回折光の挙動は複雑であった。また、位相マスクと光導波路との間の間隔を調整するのみでは、グレーティング形成の自由度が低く、光導波路に固有の特性や長手方向の変動に対応することが困難であった。
【０００９】
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、所望の減衰波長特性を有するグレーティングを容易に製造することができるグレーティング製造装置およびグレーティング製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
グレーティング製造装置は、光導波路にグレーティングを書込む装置であって、レーザ光を出力するレーザ光源と、光導波路の軸方向に移動可能であってレーザ光を光導波路へ偏向させる走査ミラーの位置を調整することで、光導波路におけるグレーティング書込み位置を調整する走査ミラー位置調整部と、走査ミラーと光導波路との間に配置される位相マスクの位置を調整することで、位相マスクと光導波路との間の間隔を調整する位相マスク位置調整部と、走査ミラー位置調整部による走査ミラーの位置調整および位相マスク位置調整部による位相マスクの位置調整を互いに関連付けて制御する同期制御部と、を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、所望の減衰波長特性を有するグレーティングを容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態のグレーティング製造装置１の構成を示す図である。
【図２】位相マスク４１からの距離を１０μｍに設定した場合における光ファイバ２の軸方向の光強度分布を示す図である。
【図３】位相マスク４１からの距離を５０μｍに設定した場合における光ファイバ２の軸方向の光強度分布を示す図である。
【図４】位相マスク４１からの距離を７０μｍに設定した場合における光ファイバ２の軸方向の光強度分布を示す図である。
【図５】位相マスク４１からの距離を９０μｍに設定した場合における光ファイバ２の軸方向の光強度分布を示す図である。
【図６】位相マスク４１からの距離を１１０μｍに設定した場合における光ファイバ２の軸方向の光強度分布を示す図である。
【図７】位相マスク４１からの距離を１３０μｍに設定した場合における光ファイバ２の軸方向の光強度分布を示す図である。
【図８】位相マスク４１からの距離を様々に設定した場合における光ファイバ２の軸方向の光強度分布を纏めて示す図である。
【図９】光ファイバ２の軸方向の屈折率変化を示す図である。
【図１０】入射ビーム直径１００μｍの場合における位相マスク４１からの距離Gapに対するバイアス光面積と干渉縞面積との比の関係を示す図である。
【図１１】入射ビーム直径１５０μｍの場合における位相マスク４１からの距離Gapに対するバイアス光面積と干渉縞面積との比の関係を示す図である。
【図１２】入射ビーム直径２００μｍの場合における位相マスク４１からの距離Gapに対するバイアス光面積と干渉縞面積との比の関係を示す図である。
【図１３】バイアス光面積と干渉縞面積との比を説明する図である。
【図１４】図１２の拡大図である。
【図１５】図１２の拡大図である。
【図１６】図１２の拡大図である。
【図１７】図１２の拡大図である。
【図１８】図１２の拡大図である。
【図１９】図１２の拡大図である。
【図２０】図１２の拡大図である。
【図２１】シリンドリカルレンズ３１によるレーザ光集光の様子を示す図である。
【図２２】光ファイバ２内におけるレーザ光強度分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００１４】
グレーティング製造装置は、光導波路にグレーティングを書込む装置であって、レーザ光を出力するレーザ光源と、光導波路の軸方向に移動可能であってレーザ光を光導波路へ偏向させる走査ミラーの位置を調整することで、光導波路におけるグレーティング書込み位置を調整する走査ミラー位置調整部と、走査ミラーと光導波路との間に配置される位相マスクの位置を調整することで、位相マスクと光導波路との間の間隔を調整する位相マスク位置調整部と、走査ミラー位置調整部による走査ミラーの位置調整および位相マスク位置調整部による位相マスクの位置調整を互いに関連付けて制御する同期制御部と、を備える。
【００１５】
レーザ光源と走査ミラーとの間に設けられ、レーザ光のビーム径および波面を調整するビーム径調整部を更に備え、同期制御部が、ビーム径調整部によるレーザ光のビーム径調整をも関連付けて制御するのが好適である。走査ミラーにより偏向されたレーザ光を入力するシリンドリカルレンズと光導波路との間の間隔を調整するシリンドリカルレンズ位置調整部を更に備え、同期制御部が、シリンドリカルレンズ位置調整部によるシリンドリカルレンズの位置調整をも関連付けて制御するのが好適である。シリンドリカルレンズの焦点距離が１００〜２００ｍｍであるのが好適である。
【００１６】
グレーティング製造方法は、光導波路にグレーティングを書込む方法であって、光導波路の軸方向に移動可能な走査ミラーにより、レーザ光源から出力されたレーザ光を光導波路へ偏向させ、走査ミラーにより偏向させたレーザ光を、走査ミラーと光導波路との間に配置される位相マスクを経て光導波路に照射し、走査ミラーの位置調整および位相マスクの位置調整を互いに関連付けて制御して光導波路にグレーティングを書込む。
【００１７】
位相マスクへ照射されるレーザ光の波面の曲率半径が２０ｍｍ以上であるのが好適である。位相マスクへ照射されるレーザ光のビーム幅を５００μｍから３０００μｍまで変動させながら、走査ミラーを光導波路の軸方向に移動させるのが好適である。走査ミラーにより偏向されたレーザ光を入力するシリンドリカルレンズを用い、シリンドリカルレンズへ入射するレーザ光のビーム幅が５００μｍから３０００μｍであるのが好適である。
【００１８】
以下、本実施形態のグレーティング製造装置およびグレーティング製造方法について詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態のグレーティング製造装置１の構成を示す図である。本実施形態のグレーティング製造装置１は、光導波路である光ファイバ２にグレーティングを形成する装置であって、レーザ光源１１、ビーム径調整部１２、走査ミラー２１、走査ミラー位置調整部２２、シリンドリカルレンズ３１、シリンドリカルレンズ位置調整部３２、位相マスク４１、位相マスク位置調整部４２、ステージ５１、固定治具５２および同期制御部６０を備える。
【００２０】
レーザ光源１１は、光ファイバ２のコアの屈折率を変化させ得る波長（例えば２４４ｎｍ帯）のレーザ光を出力する。ビーム径調整部１２は、レーザ光源１１から出力されたレーザ光のビーム径および波面を調整して、その調整後のレーザ光を出力する。
【００２１】
走査ミラー２１は、光ファイバ２の軸方向に移動可能であって、ビーム径調整部１２から出力されたレーザ光を光ファイバ２へ向けて偏向させる。走査ミラー位置調整部２２は、走査ミラー２１の位置を調整することで、光ファイバ２におけるグレーティング書込み位置を調整する。
【００２２】
シリンドリカルレンズ３１は、走査ミラー２１により偏向されたレーザ光を入力して、光ファイバ２の軸方向について該レーザ光を収斂させる。シリンドリカルレンズ位置調整部３２は、シリンドリカルレンズ３１と光ファイバ２との間の間隔を調整する。
【００２３】
位相マスク４１は、シリンドリカルレンズ３１と光ファイバ２との間に配置されている。位相マスク４１は、光ファイバ２に対向する面に周期１μｍ程度の凹凸グレーティングが形成されている。位相マスク４１は、シリンドリカルレンズ３１から出力されたレーザ光を入力して±１次回折光を発生させ、これら±１次回折光を光ファイバ２のコアにおいて干渉させて光強度分布を形成し、光ファイバ２のコアにグレーティングを形成する。位相マスク位置調整部４２は、位相マスク４１の位置を調整することで、位相マスク４１と光ファイバ２との間の間隔を調整する。光ファイバ２は、ステージ５１上に固定治具５２により固定されている。
【００２４】
同期制御部６０は、走査ミラー位置調整部２２による走査ミラー２１の位置調整および位相マスク位置調整部４２による位相マスク４１の位置調整を互いに関連付けて制御する。同期制御部６０は、ビーム径調整部１２によるレーザ光のビーム径調整をも関連付けて制御するのが好適であり、また、シリンドリカルレンズ位置調整部３２によるシリンドリカルレンズ３１の位置調整をも関連付けて制御するのが好適である。
【００２５】
好適には以下のとおりである。シリンドリカルレンズ３１の焦点距離は１００〜２００ｍｍである。位相マスク４１へ照射されるレーザ光の波面の曲率半径は２０ｍｍ以上である。位相マスク４１へ照射されるレーザ光のビーム幅を５００μｍから３０００μｍまで変動させながら、走査ミラー２１を光ファイバ２の軸方向に移動させる。シリンドリカルレンズ３１へ入射するレーザ光のビーム幅は５００μｍから３０００μｍである。また、走査ミラー位置調整部２２、シリンドリカルレンズ位置調整部３２および位相マスク位置調整部４２それぞれは、リニアモーター、ステッピングモーター、圧電素子等を含んで構成される。
【００２６】
図１には、説明の便宜の為にｘｙｚ直交座標系が示されている。ｘ軸は、光ファイバ２の軸方向に平行である。ｚ軸は、光ファイバ２へのレーザ光照射方向に平行である。ｙ軸は、ｘ軸およびｙ軸の双方に垂直である。以下では、ｘｙｚ直交座標系を用いて説明をする。
【００２７】
以下に説明する計算結果は、位相マスク４１に入射する際のレーザ光がガウシアン分布を有し、そのレーザ光がビーム径２００μｍφであるとして計算したものである。また、以下に示される計算結果は、入射ビームの中心（ガウシアン分布の中心）から一方側のみを示す場合がある。実際には入射ビームの中心に対し左右対称である。
【００２８】
図２〜図７は、位相マスク４１からの距離（ｚ方向）を様々に設定した場合における光ファイバ２の軸方向（ｘ方向）の光強度分布を示す図である。図２は距離１０μｍの場合を示し、図３は距離５０μｍの場合を示し、図４は距離７０μｍの場合を示し、図５は距離９０μｍの場合を示し、図６は距離１１０μｍの場合を示し、図７は距離１３０μｍの場合を示す。光ファイバ２の軸方向の原点０は、位相マスク４１へ入射したレーザ光のガウシアン分布の中心を表す。各図（ａ）中には、干渉光強度のピーク位置が矢印で示されている。各図（ｂ）は、対応する図（ａ）の一部を拡大して示すものであり、干渉縞の周期が略０.５μｍであることを示している。
【００２９】
これらの図から判るように、位相マスク４１からの距離が大きいほど、干渉光強度ピーク位置は原点から離れていっている。何れの距離においても、干渉縞とともにバイアス光による屈折率変化が重畳している。バイアス光は、干渉縞の明瞭度（visibility）の低下の要因となる。また、位相マスク４１からの距離が大きいほど、バイアス光の割合が増加している。更に距離を大きくしていくと、干渉光強度ピークを成長させながら、干渉光が略１４度の角度で出射していることが確認された。
【００３０】
図８は、位相マスク４１からの距離（ｚ方向）を様々に設定した場合における光ファイバ２の軸方向（ｘ方向）の光強度分布を纏めて示す図である。ここでは、距離は、１０μｍ，５０μｍ，１００μｍ，１５０μｍ，２００μｍ，２５０μｍおよび５００μｍの各値とされた。同図に示されるように、位相マスク４１からの距離が大きくなるに従って、干渉光ピークが±１次の回折光へと成長していき、干渉光ピーク位置が原点から離れていく。その一方で、位相マスク４１からの距離が大きくなるに従って、干渉光領域の割合が減少し、バイアス光の割合が増加していく。また、距離５００μｍにおける干渉光ピーク位置から、干渉光の出射角が略１４度であることが判る。これは、位相マスク４１の遠視野像の計算結果と一致する。
【００３１】
この計算では、干渉縞の周期が０.５μｍ程度となるように位相マスク４１の格子周期を設定した。図２〜図７から分かるように、位相マスク４１と光ファイバ２との間の距離を調整することにより、干渉光とバイアス光との割合を調整することが可能となる。ここで、位相マスク４１と光ファイバ２との間の距離は、位相マスク４１の格子が形成されている主面と、光ファイバ２の中心軸との間の距離である。
【００３２】
すなわち、特許文献３，４に開示されたグレーティング製造技術における位相マスク法によるグレーティング形成および非干渉光照射による有効屈折率調整に替えて、本実施形態では、位相マスク４１と光ファイバ２との間の距離を調整しつつ走査ミラー２１を軸方向に移動させることで、光ファイバ２の軸方向の各位置において干渉光とバイアス光との割合を適切に設定することができるので、図９に示されるように、所望の減衰波長特性を有するグレーティングを容易に製造することができる。
【００３３】
図９は、光ファイバ２の軸方向の屈折率変化を示す図である。屈折率変調の振幅ΔｎとバイアスΔｎbiasとの比は、干渉光とバイアス光との割合に応じたものとなる。つまり、屈折率変調の振幅ΔｎとバイアスΔｎbiasとの比は、位相マスク４１と光ファイバ２との間の距離に応じたものとなる。
【００３４】
図１０〜図１２は、入射ビーム直径を様々に設定した場合における位相マスク４１からの距離Gapに対するバイアス光面積と干渉縞面積との比の関係を示す図である。図１０は入射ビーム直径１００μｍの場合を示し、図１１は入射ビーム直径１５０μｍの場合を示し、図１２は入射ビーム直径２００μｍの場合を示す。図１３は、バイアス光面積と干渉縞面積との比を説明する図である。図１３は、図７（ａ）を元にしてファイバ長手方向距離のマイナス側についても光強度分布を示したものである。図１３に示されるように、バイアス光面積および干渉縞面積は、ファイバ長手方向の面積で求められる（面積を求める範囲は−１０００μｍから＋１０００μｍ）。バイアス光面積０％は干渉縞のみであることを示し、バイアス光面積１００％はバイアス光のみであることを示す。
【００３５】
これらの図から分るように、入射ビーム幅増大に伴い、位相マスク４１からの距離Gapに対するバイアス光面積と干渉縞面積との比の立ち上がりは遅くなり、傾きが緩やかになっている。本計算では、計算領域の都合上、２００μｍの入射ビーム幅までの計算に留めているが、入射ビーム直径を更に増大させることにより、バイアス光面積と干渉縞面積との比の立ち上がりは更に緩やかになることが推測される。即ち、バイアス光面積と干渉縞面積との比は、入射ビーム幅増大に伴い、Gap変動に対して鈍感となり、グレーティング書込みに有利に働く。
【００３６】
図１４〜図２０は、図１２（入射ビーム直径２００μｍの場合）の拡大図である。図１４は、位相マスク４１からの距離Gapが１００μｍ〜１０５μｍの範囲を示す。図１５は、位相マスク４１からの距離Gapが１５０μｍ〜１５５μｍの範囲を示す。図１６は、位相マスク４１からの距離Gapが２００μｍ〜２０５μｍの範囲を示す。図１７は、位相マスク４１からの距離Gapが２５０μｍ〜２５５μｍの範囲を示す。図１８は、位相マスク４１からの距離Gapが３００μｍ〜３０５μｍの範囲を示す。図１９は、位相マスク４１からの距離Gapが３５０μｍ〜３５５μｍの範囲を示す。図２０は、位相マスク４１からの距離Gapが４００μｍ〜４０５μｍの範囲を示す。
【００３７】
これらの図から分るように、バイアス光面積と干渉縞面積との比は、１μｍ程度の周期で振動しており、Gap０μｍ近傍およびGapが大きい場合は変動幅Δが７％から８％と小さい。入射ビーム直径２００μｍにおける変動幅Δは、Gap１５０μｍ近傍から２５０μｍ付近まで似たような形状（比の振動の小さい側の値が０％〜３％でΔが１２％〜１４％）を示しており、Gap変動に対する変化が小さい。即ち、この領域は、グレーティング書込みにおけるステージスキャンによる振動の外乱を吸収することができる領域であり、グレーティング書込みに有利である。Gap３００μｍ付近も変動幅Δは同程度であるが、バイアス光強度の傾向が強く表れてきており、グレーティング書込みには不向きである。
【００３８】
上記の計算結果からも明らかなように、入射ビーム直径に依存したGap軸上でのバイアス光面積と干渉縞面積との比の変動幅と、変動幅が抑制されたGap長さが一義的に確定する。
【００３９】
図２１は、シリンドリカルレンズ３１によるレーザ光集光の様子を示す図である。ここでは、シリンドリカルレンズ３１に入射するレーザ光のビーム径を１ｍｍとし、シリンドリカルレンズ３１の焦点距離を１３０ｍｍとして、シリンドリカルレンズ３１の焦点位置におけるレーザ光のビーム幅が略２００μｍであるとした。同図には、シリンドリカルレンズ３１から出力されたレーザ光のパワー密度が濃淡で示されており、また、シリンドリカルレンズ３１の光軸に沿ったレーザ光強度分布も示されている。
【００４０】
同図中において、ファイバ断面Ａは、光ファイバ２が焦点位置よりシリンドリカルレンズ３１側（−ｚ側）にあるときの光ファイバ２の断面を示す。ファイバ断面Ｂは、光ファイバ２が焦点位置にあるときの光ファイバ２の断面を示す。ファイバ断面Ｃは、光ファイバ２が焦点位置より遠方側（＋ｚ側）にあるときの光ファイバ２の断面を示す。
【００４１】
図２２は、光ファイバ２内におけるレーザ光強度分布を示す図である。同図は、図２１中に示されるファイバ断面Ａ〜Ｃそれぞれにおけるレーザ光強度分布を、光ファイバ２による光吸収が無い場合（Ａ’〜Ｃ’）および有る場合（Ａ”〜Ｃ”）それぞれについて示している。
【００４２】
光ファイバ２による光吸収が無い場合には、ファイバ断面Ａ’〜Ｃ’におけるレーザ光強度分布は、光ファイバ２が配置されていないときのレーザ光強度分布と同じである。すなわち、光ファイバ２が焦点位置よりシリンドリカルレンズ３１側（−ｚ側）にあるときのファイバ断面Ａ’では、遠方側の光パワー密度は位相マスク側の光パワー密度より大きい。光ファイバ２が焦点位置にあるときのファイバ断面Ｂ’では、遠方側の光パワー密度は位相マスク側の光パワー密度と同程度である。光ファイバ２が焦点位置より遠方側（＋ｚ側）にあるときのファイバ断面Ｃ’では、遠方側の光パワー密度は位相マスク側の光パワー密度より小さい。
【００４３】
感光性を有する光ファイバ２による光吸収が有る場合には、ファイバ断面Ａ”〜Ｃ”におけるレーザ光強度分布は、光ファイバ２が配置されていないときのレーザ光強度分布に加えて光ファイバ２における光吸収によって決定される。すなわち、光ファイバ２が焦点位置よりシリンドリカルレンズ３１側（−ｚ側）にあるときのファイバ断面Ａ”では、光ファイバ２による光吸収によりレーザ光は遠方側に進むに従い減衰するものの、シリンドリカルレンズ３１による収斂効果により、光パワー密度は均一化されることになる。光ファイバ２が焦点位置にあるときのファイバ断面Ｂ”では、光ファイバ２による光吸収によりレーザ光は遠方側に進むに従い減衰し、また、この位置付近ではレーザ光は平行光であるとみなせることから、遠方側の光パワー密度は位相マスク側の光パワー密度より小さい。光ファイバ２が焦点位置より遠方側（＋ｚ側）にあるときのファイバ断面Ｃ”では、光ファイバ２による光吸収によりレーザ光は遠方側に進むに従い減衰するとともに、この位置付近ではレーザ光は発散していることから、遠方側の光パワー密度は位相マスク側の光パワー密度より小さく、両者間の差が大きくなる。
【００４４】
本実施形態では、走査ミラー位置調整部２２による走査ミラー２１の位置調整および位相マスク位置調整部４２による位相マスク４１の位置調整を互いに関連付けて制御することにより、光ファイバ２の軸方向の各位置において干渉光とバイアス光との割合を適切に設定することができるので、所望の減衰波長特性を有するグレーティングを容易に製造することができる。
【００４５】
また、本実施形態では、走査ミラー位置調整部２２による走査ミラー２１の位置調整および位相マスク位置調整部４２による位相マスク４１の位置調整に加えて、ビーム径調整部１２によるレーザ光のビーム径調整をも関連付けて制御し、また、シリンドリカルレンズ位置調整部３２によるシリンドリカルレンズ３１の位置調整をも関連付けて制御することにより、光ファイバに固有の感光性領域のサイズや感光性の大小に応じて、より自由度の高いグレーティングの書込みが可能となる。
【符号の説明】
【００４６】
１…グレーティング製造装置、２…光導波路（光ファイバ）、１１…レーザ光源、１２…ビーム径調整部、２１…走査ミラー、２２…走査ミラー位置調整部、３１…シリンドリカルレンズ、３２…シリンドリカルレンズ位置調整部、４１…位相マスク、４２…位相マスク位置調整部、５１…ステージ、５２…固定治具、６０…同期制御部。
【図１】
2015206993.tif 000003
【図９】
2015206993.tif 000004
【図１４】
2015206993.tif 000005
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図２１】
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【図２２】
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