(57)【要約】【課題】光ファイバの強度を損なうことなく、長尺の光ファイバであっても効率的に分極させ得る新規な光ファイバの分極方法、およびそれで得られた分極光ファイバ、さらには該光ファイバを用いたデバイスを提供する。【解決手段】フォトニック結晶ファイバの長手方向に沿った空孔に電解液を注入し、該電解液を電極としてポーリングすることを特徴とする光ファイバの分極方法、ならびに該方法にて分極された光ファイバ、デバイス。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトニック結晶ファイバの長手方向に沿った空孔に電解液を注入し、該電解液を電極としてポーリングすることを特徴とする光ファイバの分極方法。
【請求項２】
フォトニック結晶ファイバがホーリーファイバである請求項１に記載の方法。
【請求項３】
紫外線照射下で上記ポーリングすることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の方法で分極された光ファイバ。
【請求項５】
請求項４に記載の光ファイバを用いたデバイス。
【請求項６】
ファイバ型光スイッチである、請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
波長変換素子である、請求項５に記載のデバイス。
【請求項８】
波長可変フィルタである、請求項５に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバの新規な分極方法およびそれで得られた分極光ファイバ、ならびにそれを用いたデバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポーリングされてコアの双極子が分極した光ファイバ（以下、「分極光ファイバ」という。）は、優れた電気光学効果および非線形光学効果を有し、光変調器、光スイッチ、波長変換器など多くの機能デバイスに利用されてきている。
【０００３】
図９は、典型的な従来のポーリングの一例を模式的に示す図である。従来の典型的なポーリングの一例として、図９に示すように、コア６２にＧｅ（ゲルマニウム）、Ｂ（ホウ素）などの不純物をドープした光ファイバ６１を用い、光ファイバ側部に電極６３を形成し、高温（たとえば、３００℃）雰囲気下および／または紫外線照射のもとで、上記電極６３を介してコア６２に電界を印加する方法が知られている（非特許文献１参照）。しかしこの方法では、電極６３を形成するために光ファイバ６１に特別な加工を施す必要がある（図９の例では、長手方向に垂直な断面でみて半分となる程度にファイバの側部を削っている）。このため、工業的な生産性に劣り、さらには加工を施すことで光ファイバが不所望に変形してしまったり、強度が低下するという不具合がある。また、たとえば１５ｃｍ以上の比較的長尺の光ファイバでは、ファイバ側部に連続的に電極６３を形成することが困難であり、作製可能な長さが制限され、光ファイバ本来の長尺性を活かしたデバイスを作製することができない。さらにこのような方法では、ファイバの構造的な強度の確保の目的で、例えば、図９のように側部を加工したファイバでは、電極６３とコア６２との間隔には構造的な強度を確保し得る程度の厚みが必要であるため、コア６２に加わる電圧が小さくなってしまい、効率的にポーリングを施すことが困難であるという不具合もある。
【０００４】
また図１０は、典型的な従来のポーリングの他の例を模式的に示す図である。
なお図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す光ファイバ７１の切断面線Ｘ−Ｘからみた断面図である。従来の典型的なポーリングの他の例として、図１０に示すように、上記と同様に不純物がドープされたコア７２の周囲に、長手方向に貫通する空孔７３（直径４０μｍ程度）を形成してなる光ファイバ７１を用い、空孔７３に細線の金属ワイヤ７４（たとえば、径２５μｍのアルミワイヤ）を通して、上述と同様に高温雰囲気下および／または紫外線照射の下で、金属ワイヤ７４を介して、コア７２に電界を印加する方法が知られている（非特許文献２参照）。
しかしこのような方法では、光ファイバ７１のコア７２の周囲に、金属ワイヤ７４が通る大きさの空孔７３を形成せねばならないため、工業的な生産性に劣り、また、光ファイバ自身の機能に関しては不要な空間でもある空孔７３を形成せねばならないことで強度的にも問題が生じ易い。また長尺の光ファイバでは、空孔に金属ワイヤを通すことが困難であるため、作製可能な長さが２ｃｍ〜５ｃｍ程度に制限され、光ファイバ本来の長尺性を活かしたデバイスを作製することができなかった。さらに、ポーリングの際に紫外線を照射する場合には、空孔７３に通した金属ワイヤ７４が影となり均一な紫外線照射ができず効率的でない、またコア７２と金属ワイヤ７４との距離が安定せず、長手方向に関し均一な電界をコア７２にかけることができないといった不具合がある。
【０００５】
【特許文献１】
国際公開００／４９４５９号パンフレット
【特許文献２】
国際公開９６／１６３４４号パンフレット
【非特許文献１】
Ｖ．Ｐｒｕｎｅｒｉら，　Ｏｐｔ．　Ｌｅｔｔ．　２４，　２０８（１９９９）
【非特許文献２】
Ｔ．Ｆｕｊｉｗａｒａら，　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．　Ｌｅｔｔ．　３１，　５７３（１９９５）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、光ファイバの強度を損なうことなく、長尺の光ファイバであっても効率的に分極させ得る新規な光ファイバの分極方法、およびそれで得られた分極光ファイバ、さらには該光ファイバを用いたデバイスを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を行った結果、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は以下のとおりである。
（１）フォトニック結晶ファイバの長手方向に沿った空孔に電解液を注入し、該電解液を電極としてポーリングすることを特徴とする光ファイバの分極方法。
（２）フォトニック結晶ファイバがホーリーファイバである上記（１）に記載の方法。
（３）紫外線照射下で上記ポーリングすることを特徴とする、上記（１）または（２）に記載の方法。
（４）上記（１）〜（３）のいずれかに記載の方法で分極された光ファイバ。
（５）上記（４）に記載の光ファイバを用いたデバイス。
（６）ファイバ型光スイッチである、上記（５）に記載のデバイス。
（７）波長変換素子である、上記（５）に記載のデバイス。
（８）波長可変フィルタである、上記（５）に記載のデバイス。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の光ファイバ１の分極方法を模式的に示す図である。本発明は、光ファイバ１としてフォトニック結晶ファイバ（ＰＣＦ；Ｐｈｏｔｏｎｉｃ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｆｉｂｅｒ）（以下、「ＰＣＦ」ともいう。）を用い、その長手方向に沿った空孔に電解液を注入し、この電解液を電極としてポーリングすることを特徴とする、光ファイバの分極方法である。
ＰＣＦは、近年報告された光ファイバの一種であって、Ｇｅ、Ｂ、水素、Ｎａ、ＯＨ基などの不純物がドープ（添加）されてなるコア２と、該コア２の周囲においてファイバ内に長手方向に沿って延びる空孔４を有するクラッド３とを基本的に備える。ＰＣＦは、この空孔４によって、たとえば、互いに異なる波長の光であっても、それぞれの伝播モードを波長の長短に関わらずシングルモードとし、さらにはピーク位置を微調整するなど、伝播モードに関するコントロールが可能になる。
【０００９】
本明細書中におけるＰＣＦは、狭義のフォトニック結晶ファイバ（後述）のみならず、所謂、ホーリーファイバ（微細構造ファイバ）をも含むものである。上記狭義のＰＣＦとは、たとえば、図２（ａ）に示すように、空孔４の周期的な配列と、その配列の周期性を破る配列（中心部の空孔であるコア２）を有するものである。これらの配列によってフォトニックバンドギャップが生じ、光は、周期性を破るコア２に局在して伝播する。この原理に基づくＰＣＦは、フォトニックバンドギャップファイバとも呼ばれている。
ホーリーファイバは、必ずしも空孔の周期的な配列を持たず、全反射で導波するものを含んでいるが、本発明が必要とする性質に応じて、偏波面保持性および／または断面形状の可変性が付与されたものであればよい。
ＰＣＦについては、特開平１０−９５６２８号公報などを参照してよい。
【００１０】
本発明に用いる光ファイバは、ＰＣＦであるならば特に制限はないが、液体電極の浸透性が良いことから、ホーリーファイバを用いるのが好ましい。
【００１１】
図２（ａ）〜（ｄ）は、本発明の方法に用い得る光ファイバの例を示す断面図である。なお、図２（ａ）〜（ｄ）において、光ファイバ１、コア２、クラッド３、空孔４についていずれも同一の参照符を付している。本発明の方法に用いる光ファイバは、上述したようなＰＣＦに含まれるものであるならば、その構造に制限はない。すなわち、本発明の方法において用いる光ファイバ１としては、コア２、および空孔４を有するクラッド３を備える構成であれば、空孔４は一対でなくともよく、１個であっても（図２（ｄ））、複数対あってもよい（図２（ａ），（ｃ））。また、分極すべきコア２の数も１本には限られず、２本〜６本であってもよい（図２（ｃ）の例では２本）。
本発明に用いる光ファイバ１における空孔４のサイズ（径）および個数は、目的のデバイス構造に応じて適宜選択することができ、特に制限されるものではない。
【００１２】
本発明において用いられる電解液は、水、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、メタノールなどに、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウムなどの電解質を溶解させたものを用いる。用いる電解液に特に制限はないが、電解液の浸透の速さ、抵抗率の低さなどの理由から、塩化リチウム水溶液を使用するのが好ましい。なお後述のように高温雰囲気下で電圧の印加を行う場合には、電解液としては、比較的沸点の高い、エチレングリコール（沸点：１９７℃）、ポリエチレングリコール（沸点：２５０℃）を用いるのが好ましい。電解液は、その濃度に特に制限はないが、電気抵抗と浸透の速さの観点から、０．１ｍｏｌ％〜５ｍｏｌ％であるのが好ましく、０．１ｍｏｌ％〜１ｍｏｌ％であるのがより好ましい。
【００１３】
電解液の注入の際には、電解液を毛細管現象を併用して入口側から浸透させて、あるいは入口側から圧入し、出口側から吸引、または真空中で脱気を行いながら浸透させると、より長くファイバの中に電解液を導くことができる。
電解液は、用いる光ファイバ１の全ての空孔４に注入する必要はなく、コア２に印加する電界の分布を考慮して、任意に選択することができる。
【００１４】
光ファイバ１の空孔４に電解液を注入後、この電解液を電極としてポーリングする。空孔４に注入された電解液をいずれの極に選択するかは、分極させたいコア２の配置および空孔４の配置によって適宜選択すればよい。たとえば、図２（ｂ）、図２（ｃ）には、コア２を中心にして対称に配置された空孔４に注入された電解液をそれぞれ正（＋）極、負（−）極に選択した例を示している。また空孔４に注入した電解液を一方側の極にのみ用いてもよい。たとえば図２（ｄ）に示すように、コア２近傍の空孔４に注入した電解液を一方の極とし、他方の極を光ファイバ周辺に設定して、ポーリングしてもよい。
【００１５】
ポーリングにおいて印加する電界は、使用するファイバの構造（空孔とコアとの間の距離など）、コアに添加される不純物の種類、濃度、さらに目的とするデバイスの性能に応じて適宜調整すれば良い。一例としては、０．３ｋＶ〜５ｋＶ程度であり、電界が不足すると、安定したポーリングが行なわれず、またポーリングの長期安定性が乏しくなる。また不必要に大きな電界を加えると、ファイバ内部で絶縁破壊が起こり、電界印加自身も不可能となる。
電界の印加に用いる装置は、従来から光ファイバのポーリングに用いられてきている、たとえば高電圧電源装置（２０／２０Ｂ、トレック社製）を好適に使用することができる。
【００１６】
本発明の方法におけるポーリングは、従来と同様に、高温雰囲気下および／または紫外線照射下で上記電界を印加する。紫外線を照射しながらポーリングする場合、紫外線の照射には、従来と同様に、たとえばエキシマレーザー（１９３ｎｍ）を好適に使用することができる。高温雰囲気下で行う場合も、従来と同様、高電圧電源装置を用いればよい。なおこの場合の温度は、使用するファイバの構造（空孔とコアの距離など）、コアに添加される不純物の種類、濃度、さらに目的とするデバイスの性能に応じて適宜調整すれば良いが、効果的にポーリングが可能であり、液体電極が沸騰しない範囲を考慮して、５０℃〜３００℃であるのが好ましく、１００℃〜２５０℃であるのがより好ましい。高温雰囲気下で紫外線照射しながら電界を印加する場合には、高温オーブンに設けられた窓より紫外線を導光し、さらに外部に設置された上記高電圧電源装置から電線（リード線）を引き込み液体電極と接続することで可能となる。
【００１７】
上述したような本発明の分極方法によれば、従来とは異なり、電圧を印加するためのポーリング用電極を形成するために光ファイバの側部を削ったり、また金属ワイヤを通すための空孔を形成したりというような新たな加工を要しない。このことによって、従来より作業性が向上し、また光ファイバを形状変化させないため、得られた光ファイバの構造的な強度が高い。また、コアの極近傍まで液体電極を接触させることが可能であることにより、従来と比較して、コア２に加えられる電界成分が大きく、効率的にポーリングできる。
また、光ファイバとして予め空孔を有するＰＣＦを用いるので、図１０に示した従来とは異なり、電極を形成するために光ファイバにその長手方向に沿った空孔を新たに形成する必要がなく、この点でも作業性が向上される。さらに、空孔に金属ワイヤを通す必要がないため、従来よりも格段に長尺の光ファイバを分極させることができる。これにより、光変調器／光スイッチにおいては動作電圧の低減、波長変換素子においては高い変換効率を達成することができる。また、光ファイバの長尺性を活かした、複合機能を有するデバイスの実現も可能となる。
また金属ワイヤを用いる従来の方法では、ワイヤによる影が生じ易く、さらに、空孔内にワイヤを通す必要性から空孔内径とワイヤ外径の差を大きくする必要があり、その結果、空孔内のワイヤの位置（言い換えるとコアとワイヤの距離）が変動し易く、長手方向に関してコアに均一な電界が加わらず、均一なポーリングが出来ないという問題もあった。しかし本発明の分極方法によれば、かかる問題が生じないので、効率的で均一なポーリングが可能であり、従来のファイバ型波長変換素子とは異なり、非常に長い相互作用長をもつ波長変換デバイスを作製することができる。
【００１８】
上述のように本発明の方法にて分極された光ファイバは、従来の手法にて分極された光ファイバと比較して、ポーリングに占有される部分が少ない。したがって、１本のファイバ内に複数のコアと複数の空孔を有するファイバを用いることができ、目的とするコアを個別の極性の向きにポーリングすることが可能であり、またポーリングされた複数のコアに対して個別に電圧を印加して制御することが可能である。これを応用することで、同一ファイバ内の複数のコア間で光の相互作用を生じさせたデバイスが作製可能である。
【００１９】
本発明のデバイスにおいては、ポーリング後、空孔内にそのまま電解液を残してこれをデバイスの制御電極として用いてもよい。また、電解液を空孔より除去し、空孔内部に金属材料など導電性材料を収容して、これをデバイスの制御電極としてもよい。導電性材料を用いて制御電極とする場合には、たとえば、金属極細線を挿入することで形成してもよいし、蒸着、めっき、注入、化学反応などによって形成してもよい。また、全ての空孔を導電性材料で埋めることなく、空孔によっては導電性材料以外に、たとえば液状の高分子材料、浸透後に上記液状の高分子材料を固化させた誘電体材料を配置／形成することで、電圧印加時の電界分布制御や光波と電波の速度インピーダンス整合を行うことも可能である。これらの電極はコアの近傍にあるため、電界成分を効率良く、コアに作用させることができるため、光スイッチや光変調器用の電極として有利である。
またポーリング性能が劣化した際には、これらの電極を用いて、再度ポーリングを行うことも可能である。
【００２０】
以下、本発明のデバイスについて、具体的な例を詳述する。
（１）ファイバ型光スイッチ／変調器など
図３は、本発明の好ましいデバイスの第一の例である光スイッチ１１を模式的に示す図である。なお図３（ａ）は、図３（ｂ）の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩからみた断面図である。光スイッチ１１は、上述した本発明の方法によって分極された光ファイバであって、２本のコア１２Ａ，１２Ｂと、該コア１２Ａ，１２Ｂを中心にしてそれぞれ配置される２対の（４本の）空孔１４を有するクラッド１３を備える。各対における空孔１４の一方には本発明の分極方法で用いた電解液がそのまま制御用電極１５Ａ，１５Ｂを形成しており、空孔１４の他方には導電性材料が収容されて制御用電極１６Ａ，１６Ｂを形成している。
【００２１】
図３の例において、２つのコア１２Ａ，１２Ｂは、互いにエバネッセント波が干渉しあう距離に配置されており、ファイバ入射端（図示せず）でコア１２Ａに入射された光１７は、並進する距離に応じて、両コア間を周期的にエネルギーが移動する方向性結合器を形成している。そこで、制御電極１５Ａ，１５Ｂまたは制御電極１６Ａ，１６Ｂによってコア１２Ａまたはコア１２Ｂに対して制御電圧を印加して双方の屈折率を変化させることで、双方のコア１２Ａ，１２Ｂ間の結合状態が変化し、エネルギーの移動を制御することが可能となる。このような構造を利用することで、従来にない超小型のファイバ型デバイスとして、図３に示したように制御電圧によりエネルギーを切り換え得る光スイッチ１１が実現できる。
【００２２】
上述した構造を利用したデバイスは、上記光スイッチには限定されず、任意にエネルギー分配するスプリッタや２つの光を合波するカプラ、強度変調を行う光変調器なども、従来にない新規な光ファイバ型デバイスとして実現することができる。
【００２３】
なお図３の光スイッチ１１では、２本のコア１２Ａ，１２Ｂを有する場合について示したが、本発明の光スイッチ１１においてコアの数は２本に限定されるものではなく、多数本（たとえば、４本〜１６本）でも実現可能であり、多チャンネルの光スイッチ／変調器／スプリッタ／カプラデバイスとしても利用できる。
【００２４】
また本発明においては、光ファイバとしてフォトニック結晶ファイバ（ＰＣＦ）またはホーリーファイバを用いるが、ＰＣＦは従来のファイバと異なり大きな分散値を有することが知られており、外部から電界制御することで、大きな分散値の変動が得られる。これを利用することで分散可変のＰＣＦが作製できる。
同様に、制御電圧によりポーリング部分の偏光特性を制御することができるので、ファイバ型の偏光制御デバイスとすることもできる
【００２５】
（２）波長変換デバイス
図４は、本発明の好ましいデバイスの第二の例である波長変換素子２１の作成方法および素子構造を簡略化して示す図である。すなわち、上述した本発明の光ファイバ２２の分極方法において、紫外線照射下に電圧の印加を行う場合に、フォトマスク２３を用いることで、コア２４の長手方向に関して選択的に分極させることが可能である。
すなわち、紫外線照射下で電界を印加すると、紫外線照射と電界印加が同時に行われた部分がポーリングされるので、目的とする反転周期に合わせて長手方向に規則的に予め開口２５を有するフォトマスク２３を用い、まずかかる開口２５をコア２４に位置決めした後に紫外線照射下で電界を印加し（図４（ａ））、続いてフォトマスク２３を擬似位相整合周期の半周期分を移動（またはファイバを移動）させて照射位置を変え、同時にポーリングの電圧の極性を変えて、電界を印加する（図４（ｂ））。このようにすることで、形成される分極を規則的に反転させることができ、コアに分極反転周期構造２６を作製でき、擬似位相整合（ＱＰＭ：Ｑｕａｓｉ−Ｐｈａｓｅ　Ｍａｔｃｈｉｎｇ）方式などの波長変換素子２１を実現することができる。
なお図４では、３個ずつ交互に反転した場合を示しているが、本発明の波長変換素子における分極反転周期構造は、勿論これに限定されるものではない。
【００２６】
上記のように実現される本発明の波長変換素子２１は、空孔内に電極２７を配置して電圧を印加する方法（図５（ａ））、光ファイバ２２を長手方向に延伸する方法（図５（ｂ））、ファイバの温度を変える方法で位相整合条件（ＱＰＭでは擬似位相整合の周期）を変えることが可能であり、これにより位相整合波長などの波長変換特性をチューニングすることができる。
【００２７】
本発明の波長変換素子２１においては、光ファイバ２２としてＰＣＦを用いているので、伝搬波長が変化してもシングルモード動作可能な性質を付与することができるため、基本波光と変換光のモードマッチングが容易となり、ＰＣＦを用いることなく波長変換素子を形成した場合と比較して高い波長変換効率を得ることができる。
【００２８】
図６は、本発明の好ましいデバイスの第三の例である波長変換デバイス３１を模式的に示す図である。上述したように本発明の分極方法では、空孔に電解液を注入してこれを電極として用いるため、光ファイバの長手方向に関し従来と比較して格段に長く分極させることができる。このような本発明の分極方法によれば、上記波長変換素子を１本の光ファイバ上に連続的に、または断続的に形成することが可能となる。このように本発明においては、１本の光ファイバ上に複数の波長変換素子を有する波長変換デバイスを実現することができる。図６に示す例の波長変換デバイス３１は、１本の光ファイバ上に、３つの分極反転周期構造を有する部分（上記波長変換素）（図６では、便宜上、光の入射側から順に、第一の変換部（変換部▲１▼）３３ａ、第二の変換部（変換部▲２▼）３３ｂ、第三の変換部（変換部▲３▼）３３ｃと呼ぶ。）を長手方向に関し断続的に有する例を示している。
このように１本の光ファイバ３２上に複数の波長変換素子を有する波長変換デバイス３１によれば、１本のファイバで複数の波長変換動作を同時に行うことができる。図６には、波長１５５０ｎｍの入射光３４を、まず第一の変換部３３ａで光第二高調波発生（ＳＨＧ：Ｓｅｃｏｎｄ−Ｈａｒｍｏｎｉｃ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）で波長７７５ｎｍの光３５に変換し、次に、この光３５を第二の変換部３３ｂでＳＨＧにて波長３８７．５ｎｍの光３６に変換し、さらに、この光３６を、第三の変換部３３ｃでＳＨＧにて波長１９３．７ｎｍの出射光３７に変換する例を示している。
【００２９】
また、コアにＥｒ（エルビウム）やＮｄ（ネオジウム）、Ｔｍ（ツリウム）、Ｐｒ（プラセオジウム）、Ｃｅ（セシウム）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｐ（リン）などの希土類元素や金属元素を予め共ドープしたＰＣＦを、本発明の方法にて分極すると、ファイバレーザーやファイバアンプとしての能力を発揮する分極光ファイバを実現することができる。このような光ファイバを用いて上述のように波長変換部や光変調器を同時に形成することで、波長変換部や光変調器を内蔵したレーザー光源や光増幅器を実現することができる（図７には、波長変換部４２を有する光増幅器４１を示している）。
【００３０】
また、本発明の分極方法によれば、上述のように１本の光ファイバの径方向断面に関して複数の波長変換部を形成することも可能であり、これらの径方向に関して複数の変換部同士で光を相互作用させ得る波長変換デバイスを実現することもできる。
【００３１】
（３）波長可変フィルタ
図８は、本発明によって実現できる波長可変フィルタ５１を模式的に示す図である。上述してきた本発明の分極方法と、ファイバ・ブラッグ・グレーティング（ＦＢＧ）作製技術とを組み合わせることで、波長可変フィルタ５１を作製することができる。ここで、上記ＦＢＧとは、光ファイバのコア部分の屈折率を光の進行方向に沿って周期的に変化させることにより、特定の波長の光だけを反射させるようにしたものを指す。すなわち、本発明におけるポーリングを紫外線照射のもとで行うと、かかるポーリングを施された部分は、ＦＢＧとして働く一方、分極によって電気光学効果も有する。そこで図８に示すように、上記分極された光ファイバ５２に、電極５３を介して電圧を印加することで、光学的距離を変化させることができ、ＦＢＧの反射条件が可変されて、反射波長、反射率などを制御することができる。このようにして、本発明の分極方法を応用することによって、波長選択性・波長安定性に優れた波長可変フィルタ５１を実現することができる。なお上記電極５３は、上述してきたデバイスの場合と同様に、ポーリングに用いた電解液をそのまま使用するか、あるいはこの電解液を除去した後の空孔に、蒸着、めっき、化学反応などにて別途電極を配置または形成してもよい。
【００３２】
【実施例】
以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
実施例１：ファイバ型光変調器
ピッチ９μｍ、小ホール径６μｍ、コアを挟む２つの大ホール径９μｍ、コア径５μｍ、ファイバ外径１２５μｍのホーリーファイバを用いた。小ホール及び大ホール全ての空孔に電解液（０．１ｍｏｌ％の塩化リチウム水溶液）を注入してポーリング用の電極とし、コアに対して電圧が印加されるように空孔を選択して直流電圧１ｋＶを印加、同時にエキシマレーザー（１９３ｎｍ）を照射しながら、ファイバ長５０ｃｍにわたりポーリングを行った。ポーリング終了後、ポーリングを行わないファイバとの組合せで、マッハツェンダ干渉計を構成し、電解液を介してファイバに変調電圧を印加しながら、光変調特性を確認したところ、良好な変調特性が得られた。
【００３３】
実施例２：波長変換デバイス
ピッチ９μｍ、小ホール径６μｍ、コアを挟む２つの大ホール径９μｍ、コア径５μｍ、ファイバ外径１２５μｍのホーリーファイバを用いた。小ホール及び大ホール全ての空孔に電解液（０．１ｍｏｌ％の塩化リチウム水溶液）を注入してポーリング用電極とし、コアに対して電圧が印加されるように空孔を選択して直流電圧１ｋＶを印加、同時にフォトマスクを用いて、エキシマレーザー（１９３ｎｍ）を部分的に照射しながらポーリングを１５分間行った。またフォトマスクを２分１周期ずらし、さらに電圧の極性を反転させて、再度１５分間のポーリングを行った。ポーリング終了後、波長可変レーザーを用いて、波長変換実験を行ったところ、基本波波長１５５０ｎｍに対して、擬似位相整合による第２高調波（ＳＨＧ）の発生を確認した。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、光ファイバの強度を損なうことなく、長尺の光ファイバであっても効率的に分極させ得る新規な光ファイバの分極方法、およびそれで得られた分極光ファイバ、さらには該光ファイバを用いたデバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ファイバ１の分極方法を模式的に示す図である。
【図２】本発明の方法に用い得る光ファイバの種々の例を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の好ましいデバイスの第一の例である光スイッチ１１を模式的に示す図である。
【図４】本発明の好ましいデバイスの第二の例である波長変換素子２１の作成方法および素子構造を簡略化して示す図である。
【図５】波長変換素子２１の波長変換特性のチューニング方法の例を示す図である。
【図６】本発明の好ましいデバイスの第三の例である波長変換デバイス３１を模式的に示す図である。
【図７】本発明によって実現できる波長変換部４２を有する光増幅器４１を模式的に示す図である。
【図８】本発明によって実現できる波長可変フィルタ５１を模式的に示す図である。
【図９】典型的な従来のポーリングの一例を模式的に示す図である。
【図１０】典型的な従来のポーリングの他の例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　光ファイバ
２　　　　　　　　コア
３　　　　　　　　クラッド
４　　　　　　　　空孔
１１　　　　　　　光スイッチ
１２Ａ，１２Ｂ　　コア
１３　　　　　　　クラッド
１５Ａ，１５Ｂ　　制御電極
１６Ａ，１６Ｂ　　制御電極
【図１】
2004101891.tif 000003
【図２】
2004101891.tif 000004
【図３】
2004101891.tif 000005
【図４】
2004101891.tif 000006
【図５】
2004101891.tif 000007
【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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