(57)【要約】【課題】１つのアポダイズマスクでグレーティングの屈折率変調パターンを種々の関数形状となるようにアポダイズすることができ、しかも、構成が簡単であるファイバグレーティング製造装置を提供する。【解決手段】ファイバグレーティング製造装置は、ファイバ保持部と、グレーティング書き込み光を発する光源と、アポダイズマスク１４と、アポダイズマスク１４を光ファイバＦの延びる方向以外の所定方向に移動させる移動手段と、を備える。アポダイズマスク１４は、それが移動するのに伴って光源からのグレーティング書き込み光による光ファイバＦへの露光ファイバ長が中央から両側に行くに従って漸増するように形成されたアポダイズ用開口部１４ａを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
グレーティング書き込み対象の光ファイバを保持するためのファイバ保持部と、
上記ファイバ保持部で保持された光ファイバに対してグレーティング書き込み光を発する光源と、
上記光源と上記ファイバ保持部との間に設けられたアポダイズマスクと、
上記ファイバ保持部で保持された光ファイバと上記アポダイズマスクとを、該光ファイバの延びる方向以外の所定方向に相対移動させる移動手段と、
を備え、
上記アポダイズマスクは、上記ファイバ保持部で保持された光ファイバと該アポダイズマスクとが上記所定方向に相対移動するのに伴って上記光源からのグレーティング書き込み光による露光ファイバ長が経時的に変化することにより光ファイバのグレーティング書き込み部分の中央から両側に行くに従って露光量が漸減するように構成されたアポダイズ用開口部を有することを特徴とするファイバグレーティング製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたファイバグレーティング製造装置において、
上記アポダイズマスクのアポダイズ用開口部は、上記ファイバ保持部で保持された光ファイバと該アポダイズマスクとが上記所定方向に相対移動するのに伴って上記光源からのグレーティング書き込み光による露光ファイバ長が光ファイバのグレーティング書き込み部分の中央から両側に行くに従って漸増するように、又は、露光ファイバ長が光ファイバのグレーティング書き込み部分の両側から中央に行くに従って漸減するように形成されていることを特徴とするファイバグレーティング製造装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたファイバグレーティング製造装置において、
上記移動手段は、上記アポダイズマスクを上記ファイバ保持部に保持固定された光ファイバの延びる方向に対して垂直な方向に移動させるように構成されており、
上記アポダイズマスクのアポダイズ用開口部は、頂角の二等分線の延びる方向が該アポダイズマスクの移動方向に一致した二等辺三角形に形成されていることを特徴とするファイバグレーティング製造装置。
【請求項４】
請求項１に記載されたファイバグレーティング製造装置において、
上記光源と上記ファイバ保持部との間に設けられたグレーティング書き込み用の位相マスクをさらに備えることを特徴とするファイバグレーティング製造装置。
【請求項５】
請求項４に記載されたファイバグレーティング製造装置において、
上記位相マスクは、上記ファイバ保持部で保持された光ファイバに上記光源からの光が該位相マスクを介さずに照射されるように移動可能に構成されており、上記アポダイズマスクは、上記ファイバ保持部で保持された光ファイバと該アポダイズマスクとが上記所定方向に相対移動するのに伴って上記光源からのグレーティング書き込み光に対する遮光ファイバ長が光ファイバのグレーティング書き込み部分の両側から中央に行くに従って漸減するように、又は、遮光ファイバ長が光ファイバのグレーティング書き込み部分の中央から両側に行くに従って漸増するように形成された補償用開口部を上記アポダイズ用開口部に続いてさらに有することを特徴とするファイバグレーティング製造装置。
【請求項６】
ファイバグレーティングの製造方法であって、
グレーティングの書き込み対象である光ファイバに対し、露光ファイバ長を経時的に変化させることにより該光ファイバのグレーティング書き込み部分の中央から両側に行くに従って露光量が漸減するように、グレーティング書き込み光を照射することを特徴とするファイバグレーティングの製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載されたファイバグレーティングの製造方法において、
上記グレーティングの書き込み対象である光ファイバに対するグレーティング書き込み光の照射を、露光ファイバ長が該光ファイバのグレーティング書き込み部分の中央から両側に行くに従って経時的に漸増するように、又は、露光ファイバ長が該光ファイバのグレーティング書き込み部分の両側から中央に行くに従って経時的に漸減するように、行うことを特徴とするファイバグレーティングの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載されたファイバグレーティングの製造方法において、
上記光ファイバのグレーティングが書き込まれたグレーティング書き込み部分に対し、遮光ファイバ長が該グレーティング書き込み部分の両側から中央に行くに従って経時的に漸減するように、又は、遮光ファイバ長が該グレーティング書き込み部分の中央から両側に行くに従って経時的に漸増するように、該グレーティング書き込み部分の平均屈折率を均一化する光を照射することを特徴とするファイバグレーティングの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファイバグレーティング製造装置及び製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
わずかの周波数の違いによって光の反射、透過及び損失という特性を自在に制御できる光フィルタとしてファイバグレーティングがある。
【０００３】
かかるファイバグレーティングは、例えば位相マスク法による製法では、ゲルマニウム（Ｇｅ）等がドープされたコアを有する光ファイバに対し、位相マスクを介してコヒーレントな紫外線が照射され、それによって位相マスクの周期が光ファイバのコアに転写されて光誘起屈折率変化が生じ、つまり、グレーティングが書き込まれることで製造される。
【０００４】
ところで、長手方向に均一な屈折率変調パターンを有するファイバグレーティングでは、反射スペクトルに所望とする反射波長のメインピーク以外にその両側にサイドローブと呼ばれる複数の副次ピークが発生する。そのため、グレーティングの書き込みの際に、光ファイバのグレーティング書き込み部分の中央から両側に行くに従って露光量が少なくなるようにし、それによって屈折率変調パターンを滑らかに変化させて副次ピークの発生を抑止するアポダイズが行われる。また、単にアポダイズしただけのファイバグレーティングでは、平均屈折率が分布を有してしまうので、グレーティングを書き込んだ後に、光ファイバのグレーティング書き込み部分の中央から両側に行くに従って露光量が多くなるように紫外線を照射して平均屈折率を均一化させる補償が行われる。
【０００５】
そのアポダイズの方法としては、光ファイバと光源との間にアポダイズマスク及び位相マスクを不動に設けて光ファイバに対しそれらの両マスクを介して紫外線を照射する方法、光ファイバの長手方向に沿って走査速度や照射時間を調整しながら紫外線のレーザスポットを掃引させる方法がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の前者の方法によれば、グレーティングの屈折率変調パターンを種々の関数形状となるようにアポダイズするためには、それぞれの関数形状に応じたアポダイズマスクが必要である。
【０００７】
また、後者の方法によれば、レーザ発振と同期させながら紫外線を掃引させる必要がある等のため制御が難しく、装置構成が複雑とならざるを得ない。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、１つのアポダイズマスクでグレーティングの屈折率変調パターンを種々の関数形状となるようにアポダイズすることができ、しかも、構成が簡単であるファイバグレーティング製造装置及び製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、光ファイバのグレーティング書き込み部分において、露光ファイバ長を経時的に変化させることによりグレーティング書き込み部分の中央から両側に行くに従って露光量が漸減するようにしたものである。
【００１０】
つまり、グレーティング書き込み対象の光ファイバとアポダイズマスクとを光ファイバの延びる方向以外の所定方向に相対移動するように構成し、また、それらが相対移動するのに伴って光源からのグレーティング書き込み光による露光ファイバ長が経時的に変化することにより光ファイバのグレーティング書き込み部分の中央から両側に行くに従って露光量が漸減するように構成されたアポダイズ用開口部をアポダイズマスクに形成することにより、グレーティング書き込み部分では中央から両側に行くに従って露光時間が短くなり、従って、屈折率変調パターンも中央から両側に行くに従って屈折率が小さくなるようにアポダイズされることとなる。このような構成では、光ファイバとアポダイズマスクとの相対移動を制御することによって１つのアポダイズマスクでグレーティングの屈折率変調パターンを種々の関数形状となるようにアポダイズすることができ、しかも、その構成が非常に簡単である。
【００１１】
かかる本発明のファイバグレーティング製造装置は、
グレーティング書き込み対象の光ファイバを保持するためのファイバ保持部と、
上記ファイバ保持部で保持された光ファイバに対してグレーティング書き込み光を発する光源と、
上記光源と上記ファイバ保持部との間に設けられたアポダイズマスクと、
上記ファイバ保持部で保持された光ファイバと上記アポダイズマスクとを、該光ファイバの延びる方向以外の所定方向に相対移動させる移動手段と、
を備え、
上記アポダイズマスクは、上記ファイバ保持部で保持された光ファイバと該アポダイズマスクとが上記所定方向に相対移動するのに伴って上記光源からのグレーティング書き込み光による露光ファイバ長が経時的に変化することにより光ファイバのグレーティング書き込み部分の中央から両側に行くに従って露光量が漸減するように構成されたアポダイズ用開口部を有することを特徴とする。
【００１２】
アポダイズマスクのアポダイズ用開口部の形態は、ファイバ保持部で保持された光ファイバとアポダイズマスクとが所定方向に相対移動したとき光源からのグレーティング書き込み光による露光量が光ファイバのグレーティング書き込み部分の中央から両側に行くに従って漸減するように構成されたものであれば特に限定されないが、構成が簡単である具体的なものとしては、ファイバ保持部で保持された光ファイバとアポダイズマスクとが所定方向に相対移動するのに伴って露光ファイバ長が漸増又は漸減するものを挙げることができる。
【００１３】
従って、本発明のファイバグレーティング製造装置は、上記アポダイズマスクのアポダイズ用開口部が、上記ファイバ保持部で保持された光ファイバと該アポダイズマスクとが上記所定方向に相対移動するのに伴って上記光源からのグレーティング書き込み光による露光ファイバ長が光ファイバのグレーティング書き込み部分の中央から両側に行くに従って漸増するように、又は、露光ファイバ長が光ファイバのグレーティング書き込み部分の両側から中央に行くに従って漸減するように形成されているものであってもよい。
【００１４】
ファイバ保持部で保持された光ファイバとアポダイズマスクとを光ファイバの延びる方向以外の所定方向に相対移動させることについては、ファイバ保持部で光ファイバを保持固定すると共にアポダイズマスクを光ファイバの延びる方向に対して垂直な方向に移動するようにし、また、アポダイズ用開口部については、頂角の二等分線の延びる方向がアポダイズマスクの移動方向に一致した二等辺三角形に形成するのが構成として最も簡単な構成である。
【００１５】
従って、本発明のファイバグレーティング製造装置は、より具体的には、上記移動手段が、上記アポダイズマスクを上記ファイバ保持部に保持固定された光ファイバの延びる方向に対して垂直な方向に移動させるように構成されており、上記アポダイズマスクのアポダイズ用開口部が、頂角の二等分線の延びる方向が該アポダイズマスクの移動方向に一致した二等辺三角形に形成されているものであってもよい。
【００１６】
本発明のファイバグレーティング製造装置は、上記光源と上記ファイバ保持部との間に設けられたグレーティング書き込み用の位相マスクをさらに備える位相マスク法用のものであってもよい。もちろん、２光束干渉法用のものであってもよい。
【００１７】
アポダイズした屈折率変調パターンで書き込まれたグレーティングでは平均屈折率に分布が生じる。位相マスク法の場合、グレーティング書き込み部分の平均屈折率を均一化させるには、両側部の屈折率を上昇させて平均屈折率の分布を相殺するように、位相マスクを外してグレーティング書き込みとは逆パターンの露光、すなわち、露光量が光ファイバのグレーティング書き込み部分の中央から両側に行くに従って漸増する、すなわち、遮光量がグレーティング書き込み部分の中央から両側に行くに従って漸減する露光を与えてやればよい。
【００１８】
従って、本発明のファイバグレーティング製造装置は、位相マスク法用のものの場合、上記位相マスクが、上記ファイバ保持部で保持された光ファイバに上記光源からの光が該位相マスクを介さずに照射されるように移動可能に構成されており、上記アポダイズマスクが、上記ファイバ保持部で保持された光ファイバと該アポダイズマスクとが上記所定方向に相対移動するのに伴って上記光源からのグレーティング書き込み光に対する遮光ファイバ長が光ファイバのグレーティング書き込み部分の両側から中央に行くに従って漸減するように、又は、遮光ファイバ長が光ファイバのグレーティング書き込み部分の中央から両側に行くに従って漸増するように形成された補償用開口部を上記アポダイズ用開口部に続いてさらに有するものであってもよい。
【００１９】
以上に述べたファイバグレーティング製造装置を用いることによって以下のようにしてファイバグレーティングを製造することができる。
【００２０】
つまり、本発明のファイバグレーティングの製造方法は、グレーティングの書き込み対象である光ファイバに対し、露光ファイバ長を経時的に変化させることにより該光ファイバのグレーティング書き込み部分の中央から両側に行くに従って露光量が漸減するように、グレーティング書き込み光を照射することを特徴とする。
【００２１】
本発明のファイバグレーティングの製造方法は、より具体的なものとしては、上記グレーティングの書き込み対象である光ファイバに対するグレーティング書き込み光の照射を、露光ファイバ長が該光ファイバのグレーティング書き込み部分の中央から両側に行くに従って経時的に漸増するように、又は、露光ファイバ長が該光ファイバのグレーティング書き込み部分の両側から中央に行くに従って経時的に漸減するように、行うものであってもよい。
【００２２】
グレーティング書き込み部分の平均屈折率を均一化させるには、両側部の屈折率を上昇させて平均屈折率の分布を相殺するような露光を与えればよい。
【００２３】
従って、本発明のファイバグレーティングの製造方法は、上記光ファイバのグレーティングが書き込まれたグレーティング書き込み部分に対し、遮光ファイバ長が該グレーティング書き込み部分の両側から中央に行くに従って経時的に漸減するように、又は、遮光ファイバ長が該グレーティング書き込み部分の中央から両側に行くに従って経時的に漸増するように、該グレーティング書き込み部分の平均屈折率を均一化する光を照射するようにしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、グレーティング書き込み対象の光ファイバとアポダイズマスクとが光ファイバの延びる方向以外の所定方向に相対移動するように構成され、また、アポダイズマスクのアポダイズ用開口部は、それらの相対移動に伴って光源からのグレーティング書き込み光による露光ファイバ長が経時的に変化することにより光ファイバのグレーティング書き込み部分の中央から両側に行くに従って露光量が漸減するように構成されているので、光ファイバとアポダイズマスクとの相対移動を制御することによって１つのアポダイズマスクでグレーティングの屈折率変調パターンを種々の関数形状となるようにアポダイズすることができ、しかも、その構成が非常に簡単である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の実施形態に係るファイバグレーティング製造装置１０を示す。
【００２７】
このファイバグレーティング製造装置１０は、ファイバ保持部１１と、光源１２と、グレーティング書き込み用の位相マスク１３と、アポダイズマスク１４と、で構成された位相マスク法用のものである。
【００２８】
ファイバ保持部１１は、並列して設けられた一対のフランジ付ドラムからなる。書き込み対象の光ファイバＦは、ゲルマニウム（Ｇｅ）等がドープされたコアを有するものであり、外方から延びて一方のファイバ保持部１１に上から下に向かうように１周巻き掛かった後に他方のファイバ保持部１１に真っ直ぐに延び、その他方のファイバ保持部１１に上から下に向かうように１周巻き掛かった後に外方へと延びるように設けられ、ファイバ保持部１１にはそれとの摩擦力によって保持される。なお、比較的大きな屈折率変調を生じさせるためには、比屈折率差が例えば１．５〜２．０％となる程度の高濃度のゲルマニウム（Ｇｅ）　をコアにドープした光ファイバＦを用いるか、或いは、通常濃度のゲルマニウム（Ｇｅ）　をコアにドープした光ファイバＦであって高圧下で水素をコアに充填したものを用いればよい。
【００２９】
光源１２は、ファイバ保持部１１を構成する一対のフランジ付ドラム間中央の上方に設けられており、グレーティング書き込み光としてコヒーレントな紫外線レーザ光等をファイバ保持部１１で保持された光ファイバＦに対して発する。
【００３０】
位相マスク１３は、ファイバ保持部１１と光源１２との間のファイバ保持部１１寄りに光源１２からのグレーティング書き込み光がマスク面に垂直に入射するように設けられており、それに形成された位相格子の周期が光源１２からのグレーティング書き込み光によって光ファイバＦのコアに転写されてグレーティングを形成する。また、この位相マスク１３は、ファイバ保持部１１で保持された光ファイバＦに光源１２からの光が位相マスク１３を介さずに直接に照射されるように移動可能に構成されている。
【００３１】
アポダイズマスク１４は、光源１２と位相マスク１３との間の位相マスク１３寄りで且つ光源１２からのグレーティング書き込み光がマスク面に垂直に入射するように設けられており、図示しない移動機構（移動手段）によってファイバ保持部１１で保持された光ファイバＦの延びる方向に対して垂直な方向に移動するように構成されている。アポダイズマスク１４は、この移動機構の制御により定速移動の他、種々の速度変調移動が可能となっている。また、このアポダイズマスク１４は、図２に示すように、頂角の二等分線の延びる方向がアポダイズマスク１４の移動方向に一致した二等辺三角形に形成されたアポダイズ用開口部１４ａを有している。そして、アポダイズマスク１４が図２の矢印の向きに移動するのに伴って、アポダイズ用開口部１４ａに臨んでグレーティング書き込み光が照射される光ファイバＦの長さ、つまり、露光ファイバ長が中央から両側に行くに従って経時的に漸増することとなる。さらに、このアポダイズマスク１４は、図２に示すように、アポダイズ用開口部１４ａに続いて、矩形の開口にアポダイズ用開口部１４ａ側を基端としてアポダイズ用開口部１４ａと同一形状の遮蔽が形成された補償用開口部１４ｂを有している。そして、アポダイズマスク１４が図２の矢印の向きに移動するのに伴って、補償用開口部１４ｂに臨んでグレーティング書き込み光が照射される光ファイバＦの長さ、つまり、遮光ファイバ長が両側から中央に行くに従って漸減することとなる。
【００３２】
このファイバグレーティング製造装置１０によれば、ファイバ保持部１１でグレーティング書き込み対象の光ファイバＦを保持し、光源１２からグレーティング書き込み光を発し、アポダイズマスク１４を図２の矢印の方向に移動させて光ファイバＦ上をアポダイズ用開口部１４ａ及び補償用開口部１４ｂの順にそれぞれ所定の速度制御で通過させることでファイバグレーティングを製造することができる。
【００３３】
このとき、仮にアポダイズマスク１４が無ければ、光ファイバＦのいずれの部分も等しい露光時間のグレーティング書き込み光の照射を受け、その結果、製造されるファイバグレーティングでは、屈折率変調パターンは、図３（ａ）に示すように、ファイバ長手方向に沿って均一なものとなり（平均屈折率も均一）、また、反射スペクトルは、図３（ｂ）に示すように、所望とする反射波長のメインピーク以外にその両側にサイドローブと呼ばれる複数の副次ピークが発生したものとなる。
【００３４】
しかしながら、アポダイズマスク１４が移動して光ファイバＦ上をアポダイズ用開口部１４ａが通過することにより、光ファイバＦはグレーティング書き込み部分の中央から両側に行くに従って短い露光時間のグレーティング書き込み光の照射を受け、つまり、グレーティング書き込み部分の中央から両側に行くに従って露光量が漸減することとなり、その結果、アポダイズ用開口部１４ａの通過後の光ファイバＦでは、屈折率変調パターンは、図４（ａ）に示すように、グレーティング書き込み部分において中央から両側に行くに従って屈折率変調が滑らかに減少したものとなり、また、反射スペクトルは、図４（ｂ）に示すように、サイドローブの発生が抑制されたものとなる。但し、屈折率変調パターンは、平均屈折率が分布が生じたものともなり、また、反射スペクトルは、短波長側に多重反射によるファブリーペローモードが残ったものともなる。
【００３５】
そして、ファイバ保持部１１で保持された光ファイバＦに光源１２からの光が直接に照射されるように位相マスク１３が移動し、アポダイズマスク１４がさらに移動して光ファイバＦ上を補償用開口部１４ｂが通過することにより、光ファイバＦはグレーティング書き込み部分の中央から両側に行くに従って長い露光時間の光源１２からの光の照射を受け、つまり、グレーティング書き込み部分の中央から両側に行くに従って露光量が漸増することとなり、その結果、製造されるファイバグレーティングでは、屈折率変調パターンは、図５（ａ）に示すように、グレーティング書き込み部分において中央から両側に行くに従って屈折率変調が滑らかに減少すると共に平均屈折率の分布が相殺されて均一となったものとなり、また、反射スペクトルは、図５（ｂ）に示すように、サイドローブの発生が抑制されて所望とする反射波長の急峻なメインピークを示すものとなる。ここで、グレーティング書き込み後に生じた平均屈折率の分布を相殺するためには、グレーティング書き込み時における光源１２からの光量を同一にし且つアポダイズマスク１４の移動速度を２倍にする、或いは、グレーティング書き込み時における光源１２からの光量を半分にし且つアポダイズマスク１４の移動速度を同一にする等して各部に照射される総光量がグレーティング書き込み時の半分とする必要がある。
【００３６】
屈折率変調の大きさはグレーティング書き込み光の総露光量に比例し、従って、光源１２からのグレーティング書き込み光が一定の場合には照射時間に比例する。以下に、移動機構によるアポダイズマスク１４の移動速度の制御により所定形状の屈折率変調パターンを得る方法について説明する。なお、アポダイズマスク１４の二等辺三角形状のアポダイズ用開口部１４ａにおける底辺の長さを２ｌ及び高さをｍとする。
【００３７】
＜三角形状＞
三角形状の屈折率変調パターンを得るためには、まず、アポダイズマスク１４を所定の定速で移動させ、アポダイズ用開口部１４ａが光ファイバＦ上を通過するようにする。アポダイズマスク１４は、図６に示すように、時間に比例して等しい割合で位置を移動する。このとき、光ファイバＦは、グレーティング書き込み部分の中央の露光時間が最も長く且つ両側に行くに従って中央からの長さに比例して露光時間が短いグレーティング書き込み光の照射を受け、その結果、アポダイズ用開口部１４ａの通過後の屈折率変調パターンは、図７（ａ）に実線で示すように、中央から両側に行くに比例して屈折率変調が大きい三角形状を形成する。但し、この状態では、図７（ａ）に破線で示すように、平均屈折率が長手方向に沿って分布を有する。
【００３８】
次いで、光源１２からの光が位相マスク１３を介さずに直接に光ファイバＦに照射されるように位相マスク１３を移動させると共にアポダイズマスク１４を先の速度の２倍の速度で移動させ、補償用開口部１４ｂが光ファイバＦ上を通過するようにする。このとき、光ファイバＦは、中央の露光時間が最も短く且つ両側に行くに従って中央からの長さに比例して露光時間が長いグレーティング書き込み光の照射を受け、その結果、アポダイズ用開口部１４ａの通過後の屈折率変調パターンは、図７（ｂ）に実線で示すように両側部分において屈折率が高められると共に、図７（ｂ）に破線で示すように平均屈折率が長手方向に沿って均一化される。
【００３９】
＜Ｇａｕｓｓ形状＞
Ｇａｕｓｓ形状の屈折率変調パターンを得るためには、まず、アポダイズマスク１４を下記式の関係を満たす速度で移動させ、アポダイズ用開口部１４ａが光ファイバＦ上を通過するようにする（なお、下記式では簡単のためアポダイズ用開口部１４ａを正三角形状とした）。アポダイズマスク１４は、図８に示すような時間と位置との関係を満たしながら移動する。
【００４０】
【数１】
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【００４１】
このとき、光ファイバＦは、中央の露光時間が最も長く且つ両側に行くに従って露光時間が短いグレーティング書き込み光の照射を受け、その結果、アポダイズ用開口部１４ａの通過後の屈折率変調パターンは、図９（ａ）に実線で示すように、Ｇａｕｓｓ分布形状を形成する。但し、この状態では、図９（ａ）に破線で示すように、平均屈折率が長手方向に沿って分布を有する。
【００４２】
次いで、光源１２からの光が位相マスク１３を介さずに直接に光ファイバＦに照射されるように位相マスク１３を移動させると共にアポダイズマスク１４を各部において先の速度の２倍の速度で移動させ、補償用開口部１４ｂが光ファイバＦ上を通過するようにする。このとき、光ファイバＦは、中央の露光時間が最も短く且つ両側に行くに従って露光時間が長いグレーティング書き込み光の照射を受け、その結果、アポダイズ用開口部１４ａの通過後の屈折率変調パターンは、図９（ｂ）に実線で示すように両側部分において屈折率が高められると共に、図９（ｂ）に破線で示すように平均屈折率が長手方向に沿って均一化される。
【００４３】
＜ｔａｎｈ形状＞
三角形状やＧａｕｓｓ形状と同様に、駆動機構によりアポダイズマスク１４の移動速度制御を行うことにより、図１０に示すように、ｔａｎｈ形状の屈折率変調パターンを得ることができる。
【００４４】
このように１枚のアポダイズマスク１４の移動速度制御を行うことにより、種々の屈折率変調パターンを得ることができる。
【００４５】
上記構成のファイバグレーティング製造装置１０によれば、アポダイズマスク１４がファイバ保持部１１で保持された光ファイバＦの延びる方向に対して垂直な方向に移動するように構成され、また、アポダイズマスク１４のアポダイズ用開口部１４ａが、その移動に伴って光源１２からのグレーティング書き込み光による光ファイバＦへの露光ファイバ長がグレーティング書き込み部分の中央から両側に行くに従って漸増するようにが形成され、それによってグレーティング書き込み部分では中央から両側に行くに従って露光時間が短くなり、従って、屈折率変調パターンも中央から両側に行くに従って屈折率が小さくなるようにアポダイズされることとなるので、アポダイズマスク１４を移動速度制御することによって１つのアポダイズマスク１４で種々の関数形状となるようにアポダイズされた屈折率変調パターンのグレーティングを得ることができ、しかも、装置構成が非常に簡単である。
【００４６】
また、アポダイズした屈折率変調パターンで書き込まれたグレーティングでは平均屈折率に分布が生じるが、アポダイズマスク１４がアポダイズ用開口部１４ａに続いてその移動に伴って光ファイバＦのグレーティング書き込み部分への遮光ファイバ長が両側から中央に行くに従って漸減するように形成された補償用開口部１４ｂを有しているので、位相マスク１３を介さずにグレーティング書き込みとは逆パターンに露光されることにより両側部の屈折率が上昇して平均屈折率の分布が相殺され、それによってグレーティング書き込み部分の平均屈折率を均一化させることができる。
【００４７】
なお、上記実施形態では、位相マスク法用のファイバグレーティング製造装置１０としたが、特にこれに限定されるものではなく、２光束干渉法用のものであってもよい。
【００４８】
また、上記実施形態では、グレーティング書き込み対象の光ファイバＦをファイバ保持部１１で保持固定し、アポダイズマスク１４を光ファイバＦの延びる方向に対して垂直な方向に移動する構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、ファイバ保持部１１で保持された光ファイバＦとアポダイズマスク１４とが光ファイバＦの延びる方向以外の方向に相対移動する構成であれば他のものであってもよい。
【００４９】
また、上記実施形態では、アポダイズマスク１４のアポダイズ用開口部１４ａを、アポダイズマスク１４の移動に伴って露光ファイバ長が中央から両側に行くに従って漸増するように形成されたものとしたが、特にこれに限定されるものではなく、図１１（ａ）に示すように、露光ファイバ長が両側から中央に行くに従って漸減するように形成されたものであってもよい。つまり、アポダイズマスクＦが移動したとき光源１２からのグレーティング書き込み光による露光量がグレーティング書き込み部分の中央から両側に行くに従って漸増するように構成されたアポダイズ用開口部であれば、その形状は限定されるものではない。
【００５０】
また、上記実施形態では、アポダイズマスク１４の補償用開口部１４ｂを、アポダイズマスク１４の移動に伴って遮光ファイバ長が両側から中央に行くに従って漸減するように形成されたものとしたが、特にこれに限定されるものではなく、図１１（ａ）に示すように、遮光ファイバ長が中央から両側に行くに従って漸増するように形成されたものであってもよい。つまり、アポダイズマスクＦが移動したとき光源１２からのグレーティング書き込み光による露光量がグレーティング書き込み部分の中央から両側に行くに従って漸減するように構成された補償用開口部であれば、その形状は限定されるものではない。
【００５１】
また、上記実施形態では、補償用開口部１４ｂが光ファイバＦ上を通過するときの速度を、アポダイズ用開口部１４ａが光ファイバＦ上を通過するときの速度の２倍としたが、特にこれに限定されるものではなく、図１１（ｂ）に示すように、補償用開口部１４ｂの移動方向の長さをアポダイズ用開口部１４ａの長さの半分とすれば、補償用開口部１４ｂが光ファイバＦ上を通過するときの移動速度をアポダイズ用開口部１４ａが光ファイバＦ上を通過するときの移動速度に一致させることができる。
【００５２】
また、上記実施形態では、アポダイズマスク１４にアポダイズ用開口部１４ａ及び補償用開口部１４ｂの両方を形成したが、特にこれに限定されるものではなく、アポダイズ用開口部を形成したアポダイズマスクと補償用開口部を形成したアポダイズマスクとを別体としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るファイバグレーティング製造装置の模式的な構成を示す図である。
【図２】アポダイズマスクの正面図である。
【図３】アポダイズマスクを使用せずにグレーティングを書き込んだときの屈折率変調パターン及び反射スペクトルを示すグラフである。
【図４】アポダイズマスクを使用し、アポダイズ用開口部を通過させてグレーティングを書き込んだ直後の屈折率変調パターン及び反射スペクトルを示すグラフである。
【図５】アポダイズマスクを使用し、補償用開口部を通過させた直後の屈折率変調パターン及び反射スペクトルを示すグラフである。
【図６】光ファイバに三角形状の屈折率変調パターンのグレーティングを書き込むときのアポダイズマスクの移動開始からの時間と位置との関係を示すグラフである。
【図７】光ファイバに三角形状の屈折率変調パターンのグレーティングを書き込むときのアポダイズ用開口部を通過させてグレーティングを書き込んだ直後及び補償用開口部を通過させた直後のそれぞれの屈折率変調パターンを示すグラフである。
【図８】光ファイバにＧａｕｓｓ形状の屈折率変調パターンのグレーティングを書き込むときのアポダイズマスクの移動開始からの時間と位置との関係を示すグラフである。
【図９】光ファイバにＧａｕｓｓ形状の屈折率変調パターンのグレーティングを書き込むときのアポダイズ用開口部を通過させてグレーティングを書き込んだ直後及び補償用開口部を通過させた直後のそれぞれの屈折率変調パターンを示すグラフである。
【図１０】光ファイバにｔａｎｈ形状の屈折率変調パターンのグレーティングを書き込むときの補償用開口部を通過させた直後の屈折率変調パターンを示すグラフである。
【図１１】その他の実施形態のアポダイズマスクの正面図である。
【符号の説明】
１０　ファイバグレーティング製造装置
１１　ファイバ保持部
１２　光源
１３　位相マスク
１４　アポダイズマスク
１４ａ　アポダイズ用開口部
１４ｂ　補償用開口部
Ｆ　光ファイバ
【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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【図１１】
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