(57)【要約】【課題】  光導波路グレーティングの製造において、良好な製造効率を維持しつつ、位相マスクによる０次や高次の回折光の影響を抑制して、精度の良い光学特性を得ることができる光導波路グレーティング製造装置を提供する。【解決手段】  位相マスク１２と被覆樹脂除去部２３ｂとの間に平行に遮断フィルタ２２を挿入する。遮断フィルタ２２は、±１次光に対する入射角のみ透過するフィルタであり、その結果、位相マスク１２から出射される回折光によって生ずる干渉領域は、±１次光による干渉領域Ｅ１のみが形成され、他の高次光による干渉領域は生じない。これにより、０次光または高次光による干渉領域の影響を抑制して、±１次光による干渉領域Ｅ１の作用だけで被覆樹脂除去部２３ｂに周期的な屈折率分布を得る。【選択図】      図４
2005331825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から照射された光を回折して周期的な強度分布を有する回折光を生成する位相マスクを備え、光感受性を有する光導波路に対し前記位相マスクを介して前記周期的な強度分布を有する回折光を照射して、該光導波路に、周期的な屈折率分布を有するグレーティング部を形成する光導波路グレーティング製造装置において、
前記位相マスクと前記光導波路との間に、前記位相マスクから出射される回折光のうち所定のｎ次（ｎ：整数）以外の回折光を遮断する遮断機構を備えたことを特徴とする光導波路グレーティング製造装置。
【請求項２】
光源から照射された光を回折して周期的な強度分布を有する回折光を生成する位相マスクを備え、光感受性を有する光導波路に対し前記位相マスクを介して前記周期的な強度分布を有する回折光を照射して、該光導波路に、周期的な屈折率分布を有するグレーティング部を形成する光導波路グレーティング製造装置において、
前記位相マスクと前記光導波路との間に、前記位相マスクから出射される±１次光以外の回折光を遮断する遮断機構を備えたことを特徴とする光導波路グレーティング製造装置。
【請求項３】
光源から照射された光を回折して周期的な強度分布を有する回折光を生成する位相マスクを備え、光感受性を有する光導波路に対し前記位相マスクを介して前記周期的な強度分布を有する回折光を照射して、該光導波路に、周期的な屈折率分布を有するグレーティング部を形成する光導波路グレーティング製造装置において、
前記位相マスクと前記光導波路との間に、前記位相マスクから出射される回折光のうち±１次光以外の高次光と０次光のいずれか一方のみを遮断する遮断機構を備えたことを特徴とする光導波路グレーティング製造装置。
【請求項４】
前記遮断機構は、所定の入射角の光のみを透過する入射角依存性のフィルタで構成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光導波路グレーティング製造装置。
【請求項５】
前記フィルタは、光透過性基板上に薄膜を積層した構成の多層膜フィルタで構成したことを特徴とする請求項４に記載の光導波路グレーティング製造装置。
【請求項６】
前記遮断機構は、前記位相マスクを保護するための保護機能を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光導波路グレーティング製造装置。
【請求項７】
入射した光を回折して周期的な強度分布を有する回折光を生成する位相マスクを用意し、光源から前記位相マスクを介して前記周期的な強度分布を有する回折光を、光感受性を有する光導波路に対して照射して露光する光導波路グレーティング製造方法であって、
前記光導波路の光被照射面と前記位相マスクのマスク面とが平行になるように前記光導波路と前記位相マスクを所定の距離を隔てて配置する工程と、
前記位相マスクと前記光導波路との間に、前記位相マスクから出射される回折光のうち所定のｎ次（ｎ：整数）以外の回折光を遮断する遮断部材を挿入する工程と、
前記位相マスクと前記遮断部材との平行出しを行う工程と、
光源から前記位相マスクを介して前記周期的な強度分布を有する回折光を前記光導波路に対して照射する工程とを順次実行することを特徴とする光導波路グレーティング製造方法。
【請求項８】
入射した光を回折して周期的な強度分布を有する回折光を生成する位相マスクを用意し、光源から前記位相マスクを介して前記周期的な強度分布を有する回折光を、光感受性を有する光導波路に対して照射して露光する光導波路グレーティング製造方法であって、
前記光導波路の光被照射面と前記位相マスクのマスク面とが平行になるように前記光導波路と前記位相マスクを所定の距離を隔てて配置する工程と、
前記位相マスクと前記光導波路との間に、前記位相マスクから出射される±１次光以外の回折光を遮断する遮断部材を挿入する工程と、
前記位相マスクと前記遮断部材との平行出しを行う工程と、
光源から前記位相マスクを介して前記周期的な強度分布を有する回折光を前記光導波路に対して照射する工程とを順次実行することを特徴とする光導波路グレーティング製造方法。
【請求項９】
入射した光を回折して周期的な強度分布を有する回折光を生成する位相マスクを用意し、光源から前記位相マスクを介して前記周期的な強度分布を有する回折光を、光感受性を有する光導波路に対して照射して露光する光導波路グレーティング製造方法であって、
前記光導波路の光被照射面と前記位相マスクのマスク面とが平行になるように前記光導波路と前記位相マスクを所定の距離を隔てて配置する工程と、
前記位相マスクと前記光導波路との間に、前記位相マスクから出射される回折光のうち±１次光以外の高次光と０次光のいずれか一方のみを遮断する遮断部材を挿入する工程と、
前記位相マスクと前記遮断部材との平行出しを行う工程と、
光源から前記位相マスクを介して前記周期的な強度分布を有する回折光を前記光導波路に対して照射する工程とを順次実行することを特徴とする光導波路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、光通信等に用いられる光導波路のグレーティング部を製造する光導波路グレーティング製造装置及び光導波路グレーティング製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光導波路のグレーティング部は、光導波路の光感受性をもつ部分に対し位相マスクを介して紫外光を照射することで周期的な屈折率分布を形成したものであり、ある特定の波長だけの光を透過または反射させることのできる光フィルタである。
【０００３】
紫外光は、位相マスクを通過した際に、位相マスク表面に形成されている回折格子によって回折される。この回折光が干渉することで紫外光の周期的な強度分布（干渉領域）が生じ、この周期的な強度分布をもつ紫外光が光導波路に照射されて、光感受性をもつ部分にのみ周期的な屈折率分布が形成される。
【０００４】
位相マスクによる回折には、全く回折されずにそのまま透過する０次光と、±１次光、さらに±２次光、±３次光、…、±ｎ次光など±２次以上の高次の回折光（以下、高次光と呼ぶ）が生じるが、通常、グレーティング部の製造時においては±１次光のみが使用されるため、位相マスクも使用する波長に合わせて±１次光の強度が大きく、０次光を抑制するように設計されている（例えば特許文献１と特許文献２を参照）
図１０は、位相マスクによって回折した±１次光のみによる干渉領域の概念図である。
【０００５】
同図に示すように、紫外光ＵＶは位相マスク１００によって回折され、±１次の回折光によって干渉領域Ｅ１（図１０の斜線部分）が生ずる。この干渉領域Ｅ１によって、光感受性をもつ光導波路１５０には周期的に屈折率が変化するグレーティング部が形成される。
【０００６】
図１１は、グレーティング部の屈折率変化の概念を説明するためのグラフであり、縦軸が屈折率変化、横軸が光導波路の長手方向を示している。同図において、屈折率の変調成分の半分をＡＣ成分、変調成分の半分までの変化量を平均値、及び変調成分の下限をＤＣ成分とする。
【０００７】
回折光が±１次のみの場合（図１０参照）では、強度分布が周期的で強弱がはっきりとしたものとなり、この回折光で生ずる干渉領域Ｅ１によって形成されたグレーティング部の屈折率変化であるＡＣ成分は大きなものとなる。ＡＣ成分は、光導波路グレーティングの透過率の大きさをほぼ決定するものであり、ＡＣ成分が大きければその透過率が大きくなる。したがって、±１次の回折光のみの干渉領域Ｅ１で形成された光導波路グレーティングは、非常に透過率が大きく光学特性の良いものとなる。
【特許文献１】特許第２９２９５６９号公報
【特許文献２】特開平１１−２２３７１４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の位相マスクを用いて光導波路グレーティングを製造する場合、位相マスクの特性が光導波路グレーティングの光学特性や製造の安定性に大きな影響を及ぼすことになる。
【０００９】
前述したように、位相マスクは±１次光の強度が大きく０次光を抑制するように設計されているが、実際には、製造バラツキ等の理由から、位相マスクに入射した紫外光のうちの数％程度は０次光が透過し、さらに±１次光だけでなく高次光による干渉領域も生ずる。図１２は、０次光と高次光を考慮した位相マスクによる干渉領域の概念を示し、同図中のＥ１は、±１次光のみの干渉領域、Ｅ２は±１次光と±２次光が重なる干渉領域、Ｅ３は、±１次光、±２次光及び±３次光が重なる干渉領域を示している。
【００１０】
このように、０次光が位相マスクを透過し、さらに±１次光だけでなく高次光による干渉領域も生ずる。このため、光導波路には、±１次光の干渉領域による屈折率変化に加え、０次光による屈折率の増加や、高次光による干渉領域によって±１次光によるものとは異なった屈折率変化が形成される。すなわち、±１次光によってＡＣ成分は増加するが、０次光や高次光によってＤＣ成分が増加することでＡＣ成分のコントラストが悪化してＡＣ成分の増加割合が小さくなり、ＡＣ成分が減少することがある。その結果、製造された光導波路グレーティングにおいて、目標とする光学特性を得ることが困難となる、という問題があった。
【００１１】
この問題を解消するために、光導波路１５０と位相マスク１００との間の距離を大きくとることにより、高次光による干渉領域Ｅ２，Ｅ３，…，Ｅｎの影響を抑制するといった方法が考えられるが、このような方法を採ると、光導波路１５０に照射される干渉領域Ｅ１の紫外光の範囲が狭まるため、光導波路グレーティングの製造に時間がかかり、製造効率が非常に低下することになる。
【００１２】
本発明は上記従来の問題点に鑑み、光導波路グレーティングの製造において、良好な製造効率を維持しつつ、位相マスクによる０次や高次の回折光の影響を抑制して、精度の良い光学特性を得ることができる光導波路グレーティング製造装置及び光導波路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】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の光導波路グレーティング製造装置は、光源から照射された光を回折して周期的な強度分布を有する回折光を生成する位相マスクを備え、光感受性を有する光導波路に対し前記位相マスクを介して前記周期的な強度分布を有する回折光を照射して、該光導波路に、周期的な屈折率分布を有するグレーティング部を形成する光導波路グレーティング製造装置において、前記位相マスクと前記光導波路との間に、前記位相マスクから出射される回折光のうち所定のｎ次（ｎ：整数）以外の回折光を遮断する遮断機構を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の光導波路グレーティング製造装置は、光源から照射された光を回折して周期的な強度分布を有する回折光を生成する位相マスクを備え、光感受性を有する光導波路に対し前記位相マスクを介して前記周期的な強度分布を有する回折光を照射して、該光導波路に、周期的な屈折率分布を有するグレーティング部を形成する光導波路グレーティング製造装置において、前記位相マスクと前記光導波路との間に、前記位相マスクから出射される±１次光以外の回折光を遮断する遮断機構を備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の光導波路グレーティング製造装置は、光源から照射された光を回折して周期的な強度分布を有する回折光を生成する位相マスクを備え、光感受性を有する光導波路に対し前記位相マスクを介して前記周期的な強度分布を有する回折光を照射して、該光導波路に、周期的な屈折率分布を有するグレーティング部を形成する光導波路グレーティング製造装置において、前記位相マスクと前記光導波路との間に、前記位相マスクから出射される回折光のうち±１次光以外の高次光と０次光のいずれか一方のみを遮断する遮断機構を備えたことを特徴とする。
【００１６】
前記遮断機構は、所定の入射角の光のみを透過する入射角依存性のフィルタで構成しても良く、例えば前記フィルタを、光透過性基板上に薄膜を積層した構成の多層膜フィルタで構成する。また、前記遮断機構は、前記位相マスクを保護するための保護機能を有するように構成しても良い。
【００１７】
また、本発明の光導波路グレーティング製造方法は、入射した光を回折して周期的な強度分布を有する回折光を生成する位相マスクを用意し、光源から前記位相マスクを介して前記周期的な強度分布を有する回折光を、光感受性を有する光導波路に対して照射して露光する光導波路グレーティング製造方法であって、前記光導波路の光被照射面と前記位相マスクのマスク面とが平行になるように前記光導波路と前記位相マスクを所定の距離を隔てて配置する工程と、前記位相マスクと前記光導波路との間に、前記位相マスクから出射される回折光のうち所定のｎ次（ｎ：整数）以外の回折光を遮断する遮断部材を挿入する工程と、前記位相マスクと前記遮断部材との平行出しを行う工程と、光源から前記位相マスクを介して前記周期的な強度分布を有する回折光を前記光導波路に対して照射する工程とを順次実行することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の光導波路グレーティング製造方法は、入射した光を回折して周期的な強度分布を有する回折光を生成する位相マスクを用意し、光源から前記位相マスクを介して前記周期的な強度分布を有する回折光を、光感受性を有する光導波路に対して照射して露光する光導波路グレーティング製造方法であって、前記光導波路の光被照射面と前記位相マスクのマスク面とが平行になるように前記光導波路と前記位相マスクを所定の距離を隔てて配置する工程と、前記位相マスクと前記光導波路との間に、前記位相マスクから出射される±１次光以外の回折光を遮断する遮断部材を挿入する工程と、前記位相マスクと前記遮断部材との平行出しを行う工程と、光源から前記位相マスクを介して前記周期的な強度分布を有する回折光を前記光導波路に対して照射する工程とを順次実行することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の光導波路グレーティング製造方法は、入射した光を回折して周期的な強度分布を有する回折光を生成する位相マスクを用意し、光源から前記位相マスクを介して前記周期的な強度分布を有する回折光を、光感受性を有する光導波路に対して照射して露光する光導波路グレーティング製造方法であって、前記光導波路の光被照射面と前記位相マスクのマスク面とが平行になるように前記光導波路と前記位相マスクを所定の距離を隔てて配置する工程と、前記位相マスクと前記光導波路との間に、前記位相マスクから出射される回折光のうち±１次光以外の高次光と０次光のいずれか一方のみを遮断する遮断部材を挿入する工程と、前記位相マスクと前記遮断部材との平行出しを行う工程と、光源から前記位相マスクを介して前記周期的な強度分布を有する回折光を前記光導波路に対して照射する工程とを順次実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、光導波路グレーティングの製造において、良好な製造効率を維持しつつ、位相マスクによる０次や高次の回折光の影響を抑制して、精度の良い光学特性を容易に得ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の光導波路グレーティング製造装置及び光導波路グレーティング製造方法の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
［第１の実施の形態］
図１（ａ），（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る光導波路グレーティング製造装置の構造を示す構造図であり、同図（ａ）はその上面図、同図（ｂ）はＡ−Ｂ断面図である。
【００２３】
この光導波路グレーティング製造装置は、光導波路グレーティングの作製に適した波長の紫外光ＵＶを照射するエキシマレーザ光源等の照射光学系から成る光源部３０と、紫外光ＵＶの照射方向に往復可動すると共に回転可動自在の微動ステージ１０，２０を備えている。
【００２４】
微動ステージ１０の上面部にはマスクホルダ１１が立設され、そのマスクホルダ１１の中央部には石英ガラス板等から成る位相マスク１２が保持されている。位相マスク１２は、紫外光入射面が紫外光ＵＶの照射方向に対して垂直になるように配置される。
【００２５】
位相マスク１２は、入射した紫外光ＵＶを回折して周期的な強度分布を有する紫外光を出射するもので、紫外光出射面側に回折格子１２ａが形成されている。回折格子１２ａは、位相マスク１２の紫外光出射面に周期的に所定幅の複数の凹溝が一定の間隔で平行に形成されたもので、その凹溝幅と各凹溝間隔は、目標とする光導波路グレーティングの光学特性に応じて適宜設定されるようになっている。
【００２６】
一方、微動ステージ１０と紫外光ＵＶの照射方向に所定の間隙をおいて配置された微動ステージ２０の両側には、紫外光ＵＶの照射方向に対して垂直方向にセットされる光ファイバ２３を把持するファイバ把持部２４がそれぞれ配置されている。
【００２７】
光ファイバ２３は、そのコア領域に例えばＧｅＯ２（酸化ゲルマニウム）を添加して光感受性をもたせたものであり、その被覆樹脂２３ａのうち、グレーティング部を形成すべき部分の被覆樹脂が除去されている。この光ファイバ２３は、位相マスク１２から出射された照射光が被覆樹脂除去部２３ｂに照射されるようにファイバ把持部２４のＶ溝に置かれ、クランプ板２５により固定される。このとき、光ファイバ２３の長手方向と位相マスク１２に形成された回折格子１２ａの凹溝幅方向とが平行になるように設置される。
【００２８】
また、微動ステージ２０の上面には、本発明の特徴部分である遮断機構を構成すべく、固定治具２１と、その固定治具２１に着脱自在に装着固定された遮断フィルタ２２とが配されている。
【００２９】
この遮断フィルタ２２は、前述した光導波路グレーティングの製造時において０次光と高次光の悪影響を抑制するため、位相マスク１２と光導波路２３ｂとの間に平行に挿入された±１次光のみを透過するフィルタである。すなわち、この遮断フィルタ２２は、±１次光の回折角と同じ角度で被覆樹脂除去部２３ｂに入射する紫外光ＵＶのみを透過するフィルタであり、それ以外の角度で入射する０次光や高次光を遮断することができる。
【００３０】
具体的には、本実施の形態では、遮断フィルタ２２を図２に示すような特性を有する多層膜フィルタで構成する。この多層膜フィルタ２２は、ガラス基板上に多数の薄膜を蒸着方式やスパッタ方式で積層して構成されるフィルタであり、求められる特性に応じて薄膜の材料や層数などが決定される。多層膜フィルタの薄膜に使用する材料としては、Ａｌ、Ｃｒ、インコール、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕ、Ｒｈなどがある。
【００３１】
本実施の形態で使用する多層膜フィルタ２２の特性は、図２に示すように、角度１２〜１４°で入射する光に対しては約９５％以上透過し、それ以外の角度で入射する光を透過率５％以下に抑えるものになっている。このように、±１次光の入射角で透過率が９５％以上になるように設計されたフィルタを使用することで、±１次光以外の光を遮断することができる。この入射角は、位相マスク表面に形成された回折格子の周期と入射する光の波長によって決定されるため、それぞれ用途に対して設計する。なお、図２の特性例において、入射角が５５°以上のときに透過率が上昇しているが、これは、多層膜フィルタの設計上抑えられなかったためであるが、５５°以上で入射してくる回折光は非常に弱いため問題はない。
【００３２】
次に、本実施の形態に係る光導波路グレーティングの製造方法について、図３のフローチャートを参照しつつ説明する。
【００３３】
まずステップＳ１１においては、光ファイバ２３をファイバ把持部２４に固定すると共に、位相マスク１２をマスクホルダ１１に保持した状態で、光ファイバ２３の長手方向と位相マスク１２の回折格子１２ａの凹溝幅方向とが平行になるように、微動ステージ１０を操作して位相マスク１２の位置を調整する。この平行調整では、レーザ照射による方式等を用いて、位相マスク１２の紫外光出射面と被覆樹脂除去部２３ｂの表面との距離を２点以上で測定し、その距離がすべて同じになるように位相マスク１２の向きや位置を微動ステージ１０を用いて調整する。
【００３４】
次のステップＳ１２では、位相マスク１２と被覆樹脂除去部２３ｂの平行を保ったまま、位相マスク１２と被覆樹脂除去部２３ｂとの間隔を所定の距離に合わせる。この所定の距離は、遮断フィルタ２２が挿入でき且つ露光が可能な距離であり、露光速度の向上を考えると、その距離はできるだけ小さい方が望ましい。しかし、光導波路グレーティングの製造において、位相マスク１２、遮断フィルタ２２及び被覆樹脂除去部２３ｂの相互の接触は製品の信頼性や寿命などの点から好ましくない。これらのことから、遮断フィルタ２２の厚みｔのとき、位相マスク１２と被覆樹脂除去部２３ｂの距離は、例えばｔ＋５０μｍ程度が好ましい。
【００３５】
その後のステップＳ１３では、遮断フィルタ２２を位相マスク１２と被覆樹脂除去部２３ｂとの間に挿入する。すなわち、遮断フィルタ２２を固定治具２１に装着する。
【００３６】
続いて、ステップＳ１４において、位相マスク１２と遮断フィルタ２２との平行出しを行う。この平行出しは、前記ステップＳ１１で行った被覆樹脂除去部２３ｂと位相マスク１２との平行出しと同様の方法で行う。
【００３７】
そして、上述のようにして位相マスク１２と遮断フィルタ２２と光ファイバ２３が光導波路グレーティング製造装置に固定された状態で、ステップＳ１５において露光を行う。すなわち、光源部３０から位相マスク１２の紫外光入射面に対して垂直に紫外光ＵＶを照射すると、位相マスク１２の回折格子１２ａによって回折光が生じて位相マスク１２の紫外光出射面から出射される。この位相マスク１２の回折格子１２ａによる回折光は、高次になるにつれて回折角が広がる（図１２参照）。したがって、位相マスク１２と被覆樹脂除去部２３ｂとの間に遮断フィルタ２２を挿入すると、図４に示すように、その遮断フィルタ２２に対する入射角も大きくなる。この遮断フィルタ２２は、±１次光に対する入射角のみ透過するフィルタであるため、その他の入射角で入射した光は透過しない。その結果、位相マスク１２から出射される回折光によって生ずる干渉領域は、±１次光による干渉領域Ｅ１のみとなり、他の高次光による干渉領域Ｅ２，Ｅ３，…は生じない。
【００３８】
これにより、０次光または高次光による干渉領域の悪影響を排除して、±１次光による干渉領域Ｅ１の作用だけで被覆樹脂除去部２３ｂに周期的な屈折率分布を得ることができる。このようなことから、光導波路と位相マスクとの間の距離を大きくとるといった方法を採らなくとも、目標とする光学特性をもった光導波路グレーティングを容易に形成することができ、製造効率が向上する。
【００３９】
次に、本実施の形態の実施例について説明する。
【００４０】
＜実施例１＞
本実施例では、光感受性をもつ被覆樹脂除去部２３ｂに対して、グレーティング周期が１０６６ｎｍ程度の位相マスク１２を介して、光源部３０としてエキシマレーザを使用して波長２４８ｎｍの紫外光ＵＶを照射することにより、被覆樹脂除去部２３ｂの長手方向に周期的な屈折率変化を形成した。このとき、位相マスク１２と被覆樹脂除去部２３ｂとの間に遮断フィルタ２２を挿入した場合と挿入しない場合の各条件下で、光ファイバ２３を２本ずつ用意して露光を行い、光導波路グレーティング部の露光時間に対する透過率と中心波長の変化を比較した。この測定において、露光時間に対する透過率とは、露光中に徐々に減少する１．５５μｍ帯の透過率を言い、光ファイバに１．５５μｍ帯の光を伝搬させたまま露光を行い、その１．５５μｍ帯の光をスペクトルアナライザでモニタすることで露光時間と透過率の関係を得た。ここで、遮断フィルタ２２は、入射角１２〜１４°の紫外光を９５％以上透過し、それ以外の紫外光に対する透過率は５％以下になるように設計した多層膜フィルタを使用した。
【００４１】
このような条件下において、光導波路グレーティングの露光時間に対する透過率の測定結果を図５に示し、光導波路グレーティングの露光時間に対する中心波長シフト量の測定結果を図６に示す。
【００４２】
図５に示すように、露光を開始して４分後まではほとんど差が見られないが、８分後になると遮断フィルタ２２を挿入してない方の透過率は一定となり増加しなくなった。遮断フィルタ２２を挿入した方は、その後も透過率が増加し、最終的な透過率は遮断フィルタ２２を挿入しない方の１．５倍の透過率を得ることができた。
【００４３】
また、図６から明らかなように、遮断フィルタ２２を挿入した場合、４分以降の中心波長変化が遮断フィルタ２２を挿入しない場合に比べて小さくなり、最終的には１ｎｍ程度小さくなっていることが判る。中心波長シフト量は、ＤＣ成分の増加と比例関係にあり、遮断フィルタ２２を挿入した場合にはＤＣ成分の増加が抑えられていることを確認することができた。
【００４４】
＜実施例２＞
光導波路グレーティングの光学特性の目標を適当に設定し、遮断フィルタ２２を挿入したときと挿入しないときの各条件下で、複数本の露光を行った場合の歩留まりを比較した。その結果、遮断フィルタ２２を挿入した場合は、挿入しない場合の１．２倍の歩留まりとなり、歩留まりの向上の効果が確認できた。
【００４５】
また、遮断フィルタ２２を挿入して露光することで、位相マスク１２の汚れが非常に少なくなり、位相マスク１２を洗浄するまでの時間が、遮断フィルタ２２を挿入しない場合に比べて１．５倍になった。すなわち、光ファイバ２３の被覆除去を行ったときの被覆屑や極僅かな空気中の塵などが、露光の際に紫外光ＵＶを照射することで位相マスク１２に付着してしまい、位相マスク１２の洗浄・交換が必要となる。このため、位相マスク１２と被覆樹脂除去部２３ｂとの間に多層膜フィルタから成る遮断フィルタ２２を挿入することで、遮断フィルタ２２が位相マスク１２の汚れを防ぐための機構としても機能するため、位相マスク１２の汚れが抑制されて、位相マスク１２の寿命を長くすることができる。
【００４６】
本実施の形態では、±１次光のみ透過する遮断フィルタ２２を位相マスク１２と被覆樹脂除去部２３ｂとの間に挿入するようにしたので、次のような効果がある。
【００４７】
（１）本実施の形態の遮断フィルタ２２により、０次光及び高次光の影響を大きく抑制することができるため、ＤＣ成分の増加が非常に小さくなり、光導波路グレーティングにおいて大きな透過率を得ることができる。すなわち、０次光及び高次光によるＡＣ成分への悪影響が小さいため、目標とする光学特性を容易に得ることができ、光導波路グレーティングの製造時において、製造時間の短縮及び歩留まりの向上が可能となり、製造効率が向上する。
【００４８】
（２）遮断フィルタ２２により、空気中や被覆樹脂除去部２３ｂに付着している塵や屑による位相マスク１２の汚れを防ぐことができる。
【００４９】
（３）遮断フィルタ２２を挿入する際には、遮断フィルタ２２と位相マスク１２とを平行にする作業を行うため、露光時には位相マスク１２と遮断フィルタ２２とは平行になっている。一方、位相マスク１２による±１次光の回折光の回折角は一定であり、その角度は位相マスク１２との距離が変わっても不変である。このため、位相マスク１２と遮断フィルタ２２との距離が変化しても、位相マスク１２と遮断フィルタ２２が平行であれば透過する±１次光は一定で光学特性には全く影響がない。したがって、遮断フィルタ２２のセッティングにおいては、ステップＳ１４で平行出しさえ行えば、その他の高精度な位置調整が不要となり、遮断フィルタ２２を短い時間でセッティングすることができる。
【００５０】
［第２の実施の形態］
遮断フィルタ２２の特性を図２に示す例のように設計するのは、実際には非常に難しく高価となる。そこで、図７に示すような±１次光と０次光のみ透過する多層膜フィルタ（第１の遮断フィルタと記す）や、図８に示すような±１次光と高次光のみを透過する多層膜フィルタ（第２の遮断フィルタと記す）を設計すると、設計が比較的簡単で安価となる。本実施の形態は、このような０次と高次の回折光のどちらか一方のみを遮断する多層膜フィルタを遮断フィルタ２２として使用したものである。その他の構成は、図１に示した光導波路グレーティング製造装置と同じである。また、光導波路グレーティング製造方法も図３で説明したものと同様である。
【００５１】
次に、本実施の形態の実施例について説明する。
【００５２】
露光条件は、上記第１の実施の形態の実施例１と同様であり、使用するフィルタは図７と図８の特性をもつものを使用した。
【００５３】
図９は、本実施例に係る光導波路グレーティングの露光時間に対する透過率の測定結果を示すグラフである。同図９から明らかなように、第１及び第２の遮断フィルタのいずれを用いた場合でも、フィルタを使用しない場合に比べ、光導波路グレーティングにおいて大きな透過率を得ることができた。
【００５４】
露光時間１５分後の透過率で比較すると、フィルタを使用しない場合に比べて図７の特性をもつ第１の遮断フィルタの場合は約１．４倍であり、図８の特性をもつ第２の遮断フィルタの場合は約１．１５倍となった。
【００５５】
通常、位相マスクは０次光を抑制するように設計されており、高次光に比べて０次光の透過する割合は小さい。したがって、図７の特性をもつ第１の遮断フィルタを用いた方が遮断フィルタ２２の効果としては大きなものになる。
【００５６】
本実施の形態のように、０次と高次の回折光のどちらか一方のみを遮断する多層膜フィルタを遮断フィルタ２２として使用した場合であっても、光導波路グレーティングにおいて十分な透過率を得ることができ、目標とする光学特性が得られやすく、光導波路グレーティングの製造時間の短縮及び歩留まりの向上が可能となり、製造効率が向上する。
【００５７】
なお、上記各実施の形態では、光導波路グレーティングの製造に±１次光を用いたが、その他の回折光の干渉で露光を行う場合には、そのときの露光条件によって、遮断フィルタ２２における光透過の入射角を設計することになる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】第１の実施の形態に係る光導波路グレーティング製造装置の構造を示す構造図である。
【図２】第１実施の形態に係る遮断フィルタの特性を示すグラフである。
【図３】光導波路グレーティング製造方法を示すフローチャートである。
【図４】遮断フィルタを挿入した場合の回折光の概念図である。
【図５】光導波路グレーティングの露光時間に対する透過率の測定結果を示すグラフである。
【図６】光導波路グレーティングの露光時間に対する中心波長シフト量の測定結果を示すグラフである。
【図７】第２の実施の形態に係る遮断フィルタの第１の特性例を示すグラフである。
【図８】第２の実施の形態に係る遮断フィルタの第２の特性例を示すグラフである。
【図９】第２の実施の形態に係る光導波路グレーティングの露光時間に対する透過率の測定結果を示すグラフである。
【図１０】位相マスクによって回折した±１次光のみによる干渉領域の概念図である。
【図１１】光導波路グレーティング部の屈折率変化の概念を説明するためのグラフである。
【図１２】０次光と高次光を考慮した位相マスクによる干渉領域の概念図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０，２０  微動ステージ
１１  マスクホルダ
１２  位相マスク
１２ａ  回折格子
２１  固定治具
２２  遮断フィルタ
２３  光ファイバ
２３ｂ  被覆樹脂除去部
２４  ファイバ把持部
２５  クランプ板
３０  光源部
【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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【図１２】
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