(57)【要約】【課題】メンテナンスが容易であり、且つ小型軽量な構成となる固体レーザー装置を用いたＦＢＧ形成装置を提供する。【解決手段】固体レーザー２１から出射した光は、光増幅器３１により光増幅され波長変換器４１に入射し、固体レーザー波長の６倍波である波長２５０ｎｍ〜２６７ｎｍの光に変換される。波長変換器４１を出射した６倍波の光は、レーザー装置１からの出射光となりＦＢＧ書込み装置１１に向かう。ＦＢＧ書込み装置１１に入射した光は、グレーティング６１に入射する。グレーティング６１で回折した±１次の回折光（３０１、３０２）はそれぞれ、ミラー７１、７２を介して、ファイバー８１に集光照射される。ファイバー８１上では、光の入射角に応じた間隔の干渉縞が発生し、それに応じてファイバー８１上にＦＢＧを書き込むことができる。【選択図】　図１
2004055638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバーにレーザー光を照射してＦＢＧ（Ｆｉｂｅｒ　Ｂｒａｇｇ　Ｇｒａｔｉｎｇ）を形成するＦＢＧ形成装置であって、固体レーザーと、当該固体レーザーから放出されるレーザー光を、ＦＢＧの形成に使用可能な波長を有するレーザー光に変換する波長変換装置と、波長変換されたレーザー光を光ファイバに照射し、光ファイバ中にグレーティングを形成するＦＢＧ書き込み装置とを有することを特徴とするＦＢＧ形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＦＢＧ形成装置であって、前記波長変換装置が、入射したレーザー光をその周波数（基本周波数）の２倍の周波数の光を含む光に変換する第１の周波数変換装置と、第１の周波数変換装置を出た光を、基本周波数の３倍の周波数の光を含む光に変換する第２の周波数変換装置と、第２の周波数変換装置を出た光を、基本周波数の６倍の周波数の光を含む光に変換する第３の周波数変換装置とを有することを特徴とするＦＢＧ形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載のＦＢＧ形成装置であって、前記波長変換装置が、入射したレーザー光をその周波数（基本周波数）の２倍の周波数の光を含む光に変換する第１の周波数変換装置と、第１の周波数変換装置を出た光を、基本周波数の４倍の周波数の光を含む光に変換する第２の周波数変換装置と、第２の周波数変換装置を出た光を、基本周波数の６倍の周波数の光を含む光に変換する第３の周波数変換装置とを有することを特徴とするＦＢＧ形成装置。
【請求項４】
請求項１に記載のＦＢＧ形成装置であって、前記波長変換装置が、入射したレーザー光をその周波数（基本周波数）の２倍の周波数の光を含む光に変換する第１の周波数変換装置と、第１の周波数変換装置を出た光を、基本周波数の４倍の周波数の光を含む光に変換する第２の周波数変換装置とを有することを特徴とするＦＢＧ形成装置。
【請求項５】
請求項１に記載のＦＢＧ形成装置であって、前記波長変換装置が、入射したレーザー光をその周波数（基本周波数）の２倍の周波数の光を含む光に変換する第１の周波数変換装置と、第１の周波数変換装置を出た光を、基本周波数の光と基本周波数の２倍の周波数の光に分離する光分離装置と、前記光分離装置で分離された基本周波数の２倍の周波数の光を基本周波数の４倍の周波数の光を含む光に変換する第２の周波数変換装置と、前記光分離装置で分離された基本周波数の光を第２の周波数変換装置を出た光と混合する光混合装置と、光混合装置から出た光を、基本周波数の５倍の周波数の光を含む光に変換する第３の周波数変換装置を有することを特徴とするＦＢＧ形成装置。
【請求項６】
請求項１に記載のＦＢＧ形成装置であって、前記波長変換装置が、入射したレーザー光をその周波数（基本周波数）の２倍の周波数の光を含む光に変換する第１の周波数変換装置と、第１の周波数変換装置を出た光を、基本周波数の３倍の周波数を含む光に変換する第２の周波数変換装置と、第２の周波数変換装置を出た光を、基本周波数の５倍の周波数の光を含む光に変換する第３の周波数変換装置を有することを特徴とするＦＢＧ形成装置。
【請求項７】
請求項１に記載のＦＢＧ形成装置であって、前記波長変換装置が、入射したレーザー光をその周波数（基本周波数）の２倍の周波数の光を含む光に変換する第１の周波数変換装置と、第１の周波数変換装置を出た光を、基本周波数の３倍の周波数を含む光に変換する第２の周波数変換装置と、第２の周波数変換装置を出た光を、基本周波数の２倍の周波数の光と基本周波数の３倍の周波数の光に分離する光分離装置と、前記光分離装置で分離された光を混合する光混合装置と、光混合装置から出た光を、基本周波数の５倍の周波数の光を含む光に変換する第３の周波数変換装置を有することを特徴とするＦＢＧ形成装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のうちいずれか１項に記載のＦＢＧ形成装置であって、ＦＢＧが書き込まれる前後の光ファイバーの波長特性を測定する装置と、この測定結果に基づいて、ＦＢＧ書き込み条件を調整する装置を有することを特徴とするＦＢＧ形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザー光を用いて、光ファイバー中にＦＢＧ（Ｆｉｂｅｒ　Ｂｒａｇｇ　Ｇｒａｔｉｎｇ）を形成する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーザー光は近年において種々の用途に用いられており、例えば、金属の切断や加工を行ったり、半導体製造装置におけるフォトリソグラフィー装置の光源として用いられたり、外科、眼科、歯科等の手術／治療に用いられたり、光通信の信号光／ポンプ光に用いられている。特に最近において、レーザー光を光ファイバーに照射して、その光屈折性効果により、光ファイバーにＦＢＧを作製する技術が注目され実用化されている。このようなＦＢＧ用光源としては、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）が最も知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ＫｒＦエキシマレーザーは、チャンバー内にクリプトンガス、フッ素ガス、ネオンガス等を封入して構成されるものであり、これらガスを密封する必要があり、さらに、ガスの充填、回収を行う必要もある。さらに、装置が大型化且つ複雑化しやすいという問題がある。また、ＫｒＦエキシマレーザー発振装置には、頻繁にオーバーホールを行う必要があるという問題がある。
【０００４】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、メンテナンスが容易であり、且つ小型軽量な構成となる固体レーザー装置を用いたＦＢＧ形成装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第１の手段は、光ファイバーにレーザー光を照射してＦＢＧ（Ｆｉｂｅｒ　Ｂｒａｇｇ　Ｇｒａｔｉｎｇ）を形成するＦＢＧ形成装置であって、固体レーザーと、当該固体レーザーから放出されるレーザー光を、ＦＢＧの形成に使用可能な波長を有するレーザー光に変換する波長変換装置と、波長変換されたレーザー光を光ファイバに照射し、光ファイバ中にグレーティングを形成するＦＢＧ書き込み装置とを有することを特徴とするＦＢＧ形成装置（請求項１）である。
【０００６】
前述のような問題点に対処するために、光源として小型で、且つ、メンテナンスがあまり必要の無い固体レーザーを用いることが一応考えられる。しかしながら、光ファイバー中で光屈折性効果を発生させ、ＦＢＧを形成するためには、波長が２３０ｎｍ〜２６０ｎｍ程度の短波長のレーザー光が必要とされる。しかるに、現在までのところ、このような短波長の光を放出可能な固体レーザーは得られていない。
【０００７】
そこで、本手段においては、波長が長い固体レーザーからの放出光を、波長変換装置により短波長の光に変換し、この光を光ファイバーに照射することによりＦＢＧを形成するようにしている。よって、気体レーザーの持つ前述のような問題を解消することができる。すなわち、本手段のＦＢＧ形成装置は、固体レーザーを用いて構成されるため、エキシマレーザー装置に比べて、小型・軽量な装置構成にでき、定期的なガス交換の必要もなく、オーバーホールなしに長期にわたって初期の性能を維持できるという特徴を有しており、メンテナンスをあまり必要とせず、且つメンテナンスが容易である。
【０００８】
さらに、固体レーザー光は、気体レーザー光に比して１パルス当たりのエネルギーは弱いが繰り返し周波数を高くすることができる。よって、同じ時間でＦＢＧを形成する場合でも、１パルス当たりのエネルギーの弱い光を使用するので、光ファイバーを痛めないという特長を有する。
【０００９】
前記課題を解決するための第２の手段は、前記第１の手段であって、前記波長変換装置が、入射したレーザー光をその周波数（基本周波数）の２倍の周波数の光を含む光に変換する第１の周波数変換装置と、第１の周波数変換装置を出た光を、基本周波数の３倍の周波数の光を含む光に変換する第２の周波数変換装置と、第２の周波数変換装置を出た光を、基本周波数の６倍の周波数の光を含む光に変換する第３の周波数変換装置とを有することを特徴とするもの（請求項２）である。
【００１０】
前記課題を解決するための第３の手段は、前記第１の手段であって、前記波長変換装置が、入射したレーザー光をその周波数（基本周波数）の２倍の周波数の光を含む光に変換する第１の周波数変換装置と、第１の周波数変換装置を出た光を、基本周波数の４倍の周波数の光を含む光に変換する第２の周波数変換装置と、第２の周波数変換装置を出た光を、基本周波数の６倍の周波数の光を含む光に変換する第３の周波数変換装置とを有することを特徴とするもの（請求項３）である。
【００１１】
前記課題を解決するための第４の手段は、前記第１の手段であって、前記波長変換装置が、入射したレーザー光をその周波数（基本周波数）の２倍の周波数の光を含む光に変換する第１の周波数変換装置と、第１の周波数変換装置を出た光を、基本周波数の４倍の周波数の光を含む光に変換する第２の周波数変換装置とを有することを特徴とするもの（請求項４）である。
【００１２】
前記課題を解決するための第５の手段は、前記第１の手段であって、前記波長変換装置が、入射したレーザー光をその周波数（基本周波数）の２倍の周波数の光を含む光に変換する第１の周波数変換装置と、第１の周波数変換装置を出た光を、基本周波数の光と基本周波数の２倍の周波数の光に分離する光分離装置と、前記光分離装置で分離された基本周波数の２倍の周波数の光を基本周波数の４倍の周波数の光を含む光に変換する第２の周波数変換装置と、前記光分離装置で分離された基本周波数の光を第２の周波数変換装置を出た光と混合する光混合装置と、光混合装置から出た光を、基本周波数の５倍の周波数の光を含む光に変換する第３の周波数変換装置を有することを特徴とするもの（請求項５）である。
【００１３】
前記課題を解決するための第６の手段は、前記第１の手段であって、前記波長変換装置が、入射したレーザー光をその周波数（基本周波数）の２倍の周波数の光を含む光に変換する第１の周波数変換装置と、第１の周波数変換装置を出た光を、基本周波数の３倍の周波数を含む光に変換する第２の周波数変換装置と、第２の周波数変換装置を出た光を、基本周波数の５倍の周波数の光を含む光に変換する第３の周波数変換装置を有することを特徴とするもの（請求項６）である。
【００１４】
前記課題を解決するための第７の手段は、前記第１の手段であって、前記波長変換装置が、入射したレーザー光をその周波数（基本周波数）の２倍の周波数の光を含む光に変換する第１の周波数変換装置と、第１の周波数変換装置を出た光を、基本周波数の３倍の周波数を含む光に変換する第２の周波数変換装置と、第２の周波数変換装置を出た光を、基本周波数の２倍の周波数の光と基本周波数の３倍の周波数の光に分離する光分離装置と、前記光分離装置で分離された光を混合する光混合装置と、光混合装置から出た光を、基本周波数の５倍の周波数の光を含む光に変換する第３の周波数変換装置を有することを特徴とするもの（請求項７）である。
【００１５】
これら第２の手段から第７の手段においては、周波数変換装置を使用して基本周波数の６倍、５倍又は４倍の周波数を有するレーザー光を形成している。よって、現在公知の技術により製造可能な波長１．５〜１．６μｍ程度の光を放出可能な固体レーザー（ＤＦＢ半導体レーザー、半導体レーザー、ファイバーレーザー等）を使用した場合、２５０ｎｍ〜２６７ｎｍ、３００ｎｍ〜３２０ｎｍ、３７５ｎｍ〜４００ｎｍ程度の波長のレーザー光を得ることができる。このうち、２５０ｎｍ〜２６０ｎｍの波長の光を使用すれば、光ファイバー中で光屈折性効果を発生させ、ＦＢＧを形成することができる。これらの光学系が、必要に応じてレンズや光増幅器等の光学機器を合わせて有することは言うまでもない。
【００１６】
前記課題を解決するための第８の手段は、前記第１の手段から第７の手段のいずれかであって、ＦＢＧが書き込まれる前後の光ファイバーの波長特性を測定する装置と、この測定結果に基づいて、ＦＢＧ書き込み条件を調整する装置を有することを特徴とするもの（請求項８）である。
【００１７】
本手段においては、ＦＢＧが書き込まれる前後の光ファイバーの波長特性を測定することにより、目的とする特性を光ファイバーに与えるＦＢＧが形成されているかどうかをチェックし、その出力に応じてＦＢＧ形成条件を調整することができるので、フィードバック制御により、適当な条件でＦＢＧを形成することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態の例を示す図である。このＦＢＧ形成装置は、基本的にはレーザー装置１と、このレーザー装置１から出射したレーザー光をファイバーに照射するためのＦＢＧ書込み装置１１とを備えて構成されている。
【００１９】
まずレーザー装置１は、固体レーザー２１、光増幅器３１、波長変換器４１、とからなっている。固体レーザー２１には、ＤＦＢ半導体レーザー、半導体レーザー又はファイバーレーザー等が使用され、１．５μｍ〜１．６μｍの範囲内に発振波長をもつＣＷ（連続波）光又はパルス光が射出される。パルス光の形成方法としては、レーザーそのものを直接変調してもよいし、電気光学変調器や音響光学素子等を用いた外部変調でもよい。
【００２０】
固体レーザー２１から出射した光は、光増幅器３１により光増幅されるが、増幅方法としてはファイバーアンプや半導体アンプ等を使用した増幅が使用できる。特に波長１．５〜１．６μｍの光をファイバーアンプで増幅する場合は、エルビウムドープファイバーアンプが使われる。
【００２１】
光増幅器３１で増幅された光は、波長変換器４１に入射し、固体レーザー波長の６倍波である波長２５０ｎｍ〜２６７ｎｍの光に変換される。波長変換器４１の詳細は、図２に示すように、３つの波長変換結晶とレンズにより構成されている。
【００２２】
光増幅器３１からの光は、基本波としてレンズ９１を介して波長変換結晶２０１に入射し、その一部の光が２倍波に波長変換される。波長変換結晶としては、ＬＢＯ（ＬｉＢＯ５）結晶やＰＰＬＮ（Ｐｅｒｉｏｄｉｃａｌｌｙ　Ｐｏｌｅｄ　ＬｉＮｂＯ３）／ＰＰＬＴ（Ｐｅｒｉｏｄｉｃａｌｌｙ　Ｐｏｌｅｄ　ＬｉＴａＯ３）／ＰＰＫＴＰ（Ｐｅｒｉｏｄｉｃａｌｌｙ　Ｐｏｌｅｄ　ＫＴｉＯＰＯ４）等のＱＰＭデバイス等が、適宜使用可能である。
【００２３】
波長変換結晶２０１を出射した基本波と２倍波の光は、レンズ９２を介して波長変換結晶２０２に入射し、その一部の光が３倍波に波長変換される。波長変換結晶としては、ＬＢＯ結晶やＰＰＬＮ／ＰＰＬＴ／ＰＰＫＴＰ等のＱＰＭデバイス等が使用できる。
【００２４】
波長変換結晶２０２を出射した３倍波の光は、レンズ９３を介して波長変換結晶２０３に入射し、その一部の光が６倍波に波長変換される。波長変換結晶としては、ＣＬＢＯ（ＣｓＬｉＢ６Ｏ１０）結晶やＢＢＯ（β−ＢａＢ２Ｏ４）結晶等が使用できる。
【００２５】
波長変換結晶２０２からは、２倍波と共に、波長変換されなかった基本波も出射する。この基本波は、６倍波を形成する上では特に問題とならない場合が多いが、これによって形成される６倍波以外の光を６倍波と分離したければ、波長フィルターやプリズム等を挿入して分離すればよい。また図では波長変換結晶間のレンズは１枚だけ図示しているが、２枚以上で構成されている場合もある。このことは全ての図面において同じである。
【００２６】
波長変換器４１を出射した６倍波の光は、レーザー装置１からの射出光となりＦＢＧ書込み装置１１に向かう。
ＦＢＧ書込み装置１１に入射した光は、レンズ系５１により所望のビーム形状にされた後、グレーティング６１に入射する。このグレーティング６１は±１次の回折光だけを発生させ、０次及び±１次以外の高次成分を発生しないように設計されている。
【００２７】
そのためグレーティング６１では、ほぼ±１次の回折光だけが透過される。グレーティング６１で回折した±１次の回折光（３０１、３０２）はそれぞれ、ミラー７１、７２を介して、ファイバー８１に集光照射される。ファイバー８１上では、光の入射角に応じた間隔の干渉縞が発生し、それに応じてファイバー上にＦＢＧを書き込むことができる。
干渉縞の間隔はミラー７１、７２の角度やグレーティング６１のピッチを変更することにより調整できる。
【００２８】
以上の説明においては、±１次の回折光による干渉を用いたが、この次数に限定するものではなく、０次や±２次以上の高次回折光を用いても問題ない。またグレーティングを使わずにビームスプリッター等の光を２分割できるものであればそれを用いてもよい。要するに、この実施の形態においては、光を２つに分割して、それを干渉させ、干渉縞を形成することによりファイバー上にＦＢＧを書き込んでいるので、このような干渉縞を発生させる機構であれば、どのようなものを用いてもよい。
【００２９】
次に波長変換器４１の他の構成を、図３に示す。以下の説明においては、原則として、この構成が図２に示す構成と異なる部分のみを説明する。すなわち、図３に示す構成は、図２に示す構成とは、波長変換結晶２０１以後において６倍波を作り出す方法が異なっている。波長変換結晶２０１を出射した２倍波の光は、レンズ９４を介して波長変換結晶２０４に入射し、その一部の光が４倍波に波長変換される。波長変換結晶２０４としては、ＬＢＯ結晶やＧｄＹＣＯＢ（ＧｄｘＹ１−ｘＣａ４Ｏ（ＢＯ３）４）結晶やＰＰＬＮ／ＰＰＬＴ／ＰＰＫＴＰ等のＱＰＭデバイス等が使用できる。
【００３０】
波長変換結晶２０４を出射した２倍波と４倍波の光は、レンズ９５を介して波長変換結晶２０５に入射し、その一部の光が６倍波に波長変換される。波長変換結晶としては、ＣＬＢＯ結晶やＣＢＯ（ＣｓＢ３Ｏ５）結晶やＢＢＯ結晶等が使用できる。
【００３１】
次にＦＢＧ書込み装置１１の他の構成を、図４及び図５を用いて説明するが、以下の説明おいては、図１に示すＦＢＧ書込み装置と異なる構成についてのみ説明する。すなわち、図４に示す構成ではグレーティング６１の直後にファイバー８２を置いている点が図１に示す構成と異なっている。このように配置すると、グレーティングとファイバーの間にミラーがないため、干渉縞間隔を容易に変更することができないが、メカ振動や空気ゆらぎによって干渉縞が不安定になることを防止できたり、光学系の素子数を減らすことができる等のメリットがある。
【００３２】
図５に示すものは、レンズ系５２からファイバーに直接レーザー光を照射し、ＦＢＧを形成する方法で、レーザー光を所定時間間隔で照射しながら、ファイバー８３を図５の矢印３１１方向へ移動させ、所定間隔のＦＢＧを形成する。すなわち、図１、図４に示すものが、干渉縞を形成することによって所定間隔のＦＢＧを形成していたのに対し、図５に示すものでは、走査によって所定間隔のＦＢＧを形成している。
【００３３】
図６は、ＦＢＧ書込み装置にＦＢＧ書込みの様子をモニターするための機能を付加したときの構成を示している。レーザー２３は、白色光源のような、波長幅の広い光を放出するレーザーで、レーザー光はファイバー８５より出射する。ファイバー８５は、コネクター２２１を介してＦＢＧが書き込まれるファイバー８４とつながっている。ファイバー８４は、コネクター２２２により測定機２３１から伸びているファイバー８６と結合されている。測定機２３１としては光スペクトラムアナライザー等が使用できる。このような装置により、ＦＢＧが書き込まれる前後のファイバー８６の波長特性が実時間で測定できる。図６では透過光を測定しているが、サーキュレーターをファイバー８５とファイバー８４の間に挿入し、反射光による測定を行うことが可能である。
【００３４】
このようにして測定された波長特性は、目標とされる波長特性と比較され、その差に応じて、固体レーザー２１の光源の強さや、ミラー７１、７２の角度を変更することが容易にできる。このようにすれば、フィードバック制御により、安定して、所望の波長特性を有するＦＢＧを形成することができる。
【００３５】
以下、本発明の第２の実施の形態について、図７を参照して説明するが、以下の説明においては、原則として、第１の実施の形態と異なる点のみ説明をおこなう。
【００３６】
レーザー装置２は、固体レーザー２２、光増幅器３２、波長変換器４２とからなっている。固体レーザー２２としては、ＤＦＢ半導体レーザー、半導体レーザー又はファイバーレーザー等が使用され、ほぼ１．０μｍ〜１．２μｍの範囲内に発振波長をもつＣＷ光又はパルス光を射出している。パルスの形成方法としては、レーザーそのものを直接変調してもよいし、電気光学変調器や音響光学素子等を用いた外部変調でもよい。
【００３７】
固体レーザー２２から出射した光は、光増幅器３２により光増幅されるが、増幅方法としてはファイバーアンプや半導体アンプ等を使用した方法が使用できる。波長１．０〜１．２μｍの光をファイバーアンプで増幅する場合は、主にイットリビウムドープファイバーアンプが使われる。
【００３８】
光増幅器３２で増幅された光は、波長変換器４２に入射し、固体レーザー波長の４倍波である波長２５０ｎｍ〜３００ｎｍの光に変換される。波長変換器４２の詳細は、図８に示すように、２つの波長変換結晶とレンズにより構成されている。
【００３９】
光増幅器３２からの光は、基本波としてレンズ９６を介して波長変換結晶２０６に入射し、その一部の光が２倍波に波長変換される。波長変換結晶としては、ＬＢＯ結晶、ＫＮ（ＫＮｂＯ３）結晶、ＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ４）結晶やＰＰＬＮ／ＰＰＬＴ／ＰＰＫＴＰ等のＱＰＭデバイス等使用可能である。
【００４０】
波長変換結晶２０７を出射した２倍波の光は、レンズ９７を介して波長変換結晶２０７に入射し、その一部の光が４倍波に波長変換される。波長変換結晶としては、ＣＬＢＯ結晶やＢＢＯ結晶等が使用できる。
波長変換結晶２０６を出射した４倍波の光は、レーザー装置２からの出射光となりＦＢＧ書込み装置１１に向かう。
【００４１】
以下、本発明の第３の実施の形態について、図９を参照して説明するが、以下の説明においては、原則として、第２の実施の形態と異なる構成についてのみ説明を行う。本実施の形態は、第２の実施の形態とは、ＦＢＧ書き込み装置１２、固体レーザー２２、光増幅器３２は同じであるので、図９においては、波長変換装置のみを図示している。
【００４２】
本実施の形態は、第２の実施の形態とは波長変換器が異なり、第２の実施の形態では、光増幅器３２を出た光の４倍波を用いたが、本実施の形態では、５倍波を使用している。５倍波を発生させる光学系を、図９を用いて説明する。
【００４３】
光増幅部３２を出射し、波長変換器４２に入射した光は、レンズ９８を介して波長変換結晶２０８に入射し、その１部の光が２倍波に波長変換される。波長変換結晶としては、ＬＢＯ結晶、ＫＮ結晶、ＫＴＰ結晶やＰＰＬＮ／ＰＰＬＴ／ＰＰＫＴＰ等のＱＰＭデバイス等が使用できる。
【００４４】
波長変換結晶２０８を出射した２倍波の光は、ダイクロイックミラー６６、レンズ９９を介して波長変換結晶２０９に入射し、その一部の光が４倍波に波長変換される。波長変換結晶としては、ＬＢＯ結晶、ＢＢＯ結晶、ＣＬＢＯ結晶、ＣＢＯ結晶等が使用できる。
【００４５】
波長変換結晶２０９を出射した４倍波の光は、レンズ１００とダイクロイックミラー６７を介して、波長変換結晶２０８から出射し、ダイクロイックミラー６６、ミラー７５、レンズ１０１、ミラー７６、ダイクロイックミラー６７を介した基本波と、ほぼ同軸になり、波長変換結晶２１０に入射する。波長変換結晶２１０に入射した基本波と４倍波の一部の光が、５倍波となり、波長変換器４２から出射する。
【００４６】
次に波長変換器４２の異なる構成を、図１０を用いて示すが、以下の説明においては、原則として、図９と異なる構成についてのみ説明する。図１０に示す波長変換器４２の構成は、図９に示すものとは、波長変換結晶２０８以後において５倍波を作り出す方法が異なっている。波長変換結晶２０８を出射した基本波と２倍波の光は、レンズ１０２を介して波長変換結晶２１１に入射し、その一部の光が３倍波に波長変換される。波長変換結晶２１１としては、ＬＢＯ結晶、ＧｄＹＣＯＢ結晶、ＣＢＯ結晶、ＢＢＯ結晶やＰＰＬＮ／ＰＰＬＴ／ＰＰＫＴＰ等のＱＭＢデバイス等が使用できる。
【００４７】
波長変換結晶２１１からは２倍波と３倍波の光が出射し、２倍波はダイクロイックミラー６８、レンズ１０３、ミラー７８、ダイクロイックミラー６９を介し、３倍波はダイクロイックミラー６８、ミラー７７、レンズ１０４、ダイクロイックミラー６９を介した後、再びほぼ同軸になり波長変換結晶２１２に入射する。波長変換結晶に２１２に入射した２倍波と３倍波の光の一部は５倍波に波長変換され、波長変換器４２から出射する。波長変換結晶２１２としてはＣＬＢＯ結晶、ＬＢＯ結晶、ＢＢＯ結晶等が使用できる。
【００４８】
ここで波長変換結晶２１１と波長変換結晶２１２の間を２つの光路に分岐しているのは、波長変換結晶２１１にウォークオフがあるのでこれを解消するためである。もしウォークオフがない場合（又は小さい場合）には、分岐することなく波長変換結晶２１１と波長変換結晶２１２間にレンズをいれるだけでもよい。
【００４９】
また本明細書では、記述していないが、１．４μｍ〜１．５μｍ付近の光を光増幅するツリウムドープファイバーアンプとその６倍波によるＦＢＧ形成装置も可能であり、図１の固体レーザーの波長を１．４μｍ〜１．５μｍにし、光増幅器３１をツリウムドープファイバーアンプにすればよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、メンテナンスが容易であり、且つ小型軽量な構成となる固体レーザー装置を用いたＦＢＧ形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態であるＦＢＧ形成装置の概要構成を示す図である。
【図２】図１に示す装置における波長変換器の１例を示す図である。
【図３】図１に示す装置における波長変換器の他の例を示す図である。
【図４】ＦＢＧ書き込み装置の１例を示す図である。
【図５】ＦＢＧ書き込み装置の他の例を示す図である。
【図６】ＦＢＧ書込みの様子をモニターする装置の概要を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態であるＦＢＧ形成装置の概要構成を示す図である。
【図８】図７に示す装置における波長変換器の構成を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態であるＦＢＧ形成装置における波長変換器の１例の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態であるＦＢＧ形成装置における波長変換器の他の例の構成を示す図である。
【符号の説明】
１，２：レーザー装置
１１〜１２：ＦＢＧ書込み装置
２１，２２：固体レーザー
２３：レーザー
３１，３２：光増幅部
４１，４２：波長変換器
５１、５２：レンズ系
６１：グレーティング
６６〜６９：ダイクロイックミラー
７１、７２、７５〜７８：ミラー
８１〜８６：ファイバー
９１〜１０４：レンズ
２０１〜２１２：波長変換結晶
２２１，２２２：コネクター
２３１：測定機
３０１〜３０４：光路
３１１：ファイバーの移動方向
【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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【図９】
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【図１０】
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