(57)【要約】【課題】  位相マスクと光導波路との間の平行出しおよび位置決め作業を容易かつ短時間で正確に行うことを可能にする。【解決手段】  光ファイバ３の裸ファイバ部３ａおよびその裸ファイバ部３ａの近傍に位置し所定軸に平行な被覆部３ｂ、３ｃの外周面（基準面）をそれぞれ保持し、位相マスク９を保持するマスクホルダ１１を、その位相マスク９が光ファイバ３の所定軸を含む一平面に直交して光ファイバ３に対向し、かつマスクホルダ１１の接触面４５ａ、４７ａが光ファイバ３の基準面に対向した状態で一平面に沿って回動自在に支持し、マスクホルダ１１の接触面４５ａ、４７ａを光ファイバ３の基準面に対して押し当てて位相マスク９の位置決めを行う。【選択図】  図６
2005221734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光感受性を有し所定の軸を中心として光を伝播可能な光導波路に対して位相マスクを介して紫外線を照射して露光し、該露光部分に光導波路グレーティングを形成する光導波路グレーティング製造方法であって、
前記光導波路および該光導波路の近傍に位置し前記所定軸に平行な基準面をそれぞれ保持し、
前記位相マスクを保持するマスクホルダを、その位相マスクが前記光導波路の所定軸を含む一平面に直交して該光導波路に対向し、かつ前記マスクホルダの接触部が前記光導波路の基準面に対向した状態で前記一平面に沿って回動自在に支持し、
前記マスクホルダの接触部を前記光導波路の基準面に対して押し当てて前記位相マスクの位置決めを行う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２】
前記位相マスクの位置決め工程は、前記マスクホルダの接触部の前記光導波路の基準面に対する押し当てに応じた該基準面からの反力により前記マスクホルダを回動させ、該マスクホルダの回動により前記位相マスクおよび光導波路を平行にする工程を含むことを特徴とする請求項１記載の光導波路グレーティング製造方法。
【請求項３】
前記マスクホルダの接触部の前記光導波路の基準面に対する押し当てにより前記位相マスクが位置決めされた状態において前記マスクホルダを固定することを特徴とする請求項１または２記載の光導波路グレーティング製造方法。
【請求項４】
前記マスクホルダを固定した後、前記位相マスクおよび光導波路間の平行状態を保持した状態で前記光導波路基準面および前記位相マスク間の間隔を変化させることを特徴とする請求項３記載の光導波路グレーティング製造方法。
【請求項５】
光感受性を有し所定の軸を中心として光を伝播可能な光導波路に対して位相マスクを介して紫外線を照射して露光し、該露光部分に光導波路グレーティングを形成する光導波路グレーティング製造装置であって、
前記光導波路および該光導波路の近傍に位置し前記所定軸に平行な基準面をそれぞれ保持する保持手段と、
前記位相マスクを保持するマスクホルダを、その位相マスクが前記光導波路の所定軸を含む一平面に直交して該光導波路に対向し、かつ前記マスクホルダの接触部が前記光導波路の基準面に対向した状態で前記一平面に沿って回動自在に支持する支持手段と、
前記マスクホルダの接触部を前記光導波路の基準面に対して押し当てることにより前記位相マスクの位置決めを行う位置決め手段と、
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６】
前記位置決め手段は、前記マスクホルダの接触部の前記光導波路の基準面に対する押し当てに応じた該基準面からの反力により前記マスクホルダを回動させ、該マスクホルダの回動により前記位相マスクおよび光導波路を平行にする手段を含むことを特徴とする請求項５記載の光導波路グレーティング製造装置。
【請求項７】
前記マスクホルダの接触部の前記光導波路の基準面に対する押し当てにより前記位相マスクが位置決めされた状態において前記マスクホルダを固定する手段を備えたことを特徴とする請求項５または６記載の光導波路グレーティング製造装置。
【請求項８】
前記マスクホルダを固定した後、前記位相マスクおよび光導波路間の平行状態を保持した状態で前記光導波路基準面および前記位相マスク間の間隔を変化させる手段を備えたことを特徴とする請求項７記載の光導波路グレーティング製造装置。
【請求項９】
光感受性を有し所定の軸を中心として光を伝播可能な光導波路に対して位相マスクを介して紫外線を照射して露光し、該露光部分に光導波路グレーティングを形成する光導波路グレーティング製造装置であって、
前記光導波路を、その光導波路の所定軸に平行な基準面と共に保持する保持部と、
前記位相マスクを保持するマスクホルダを、その位相マスクが前記光導波路の所定軸を含む一平面に直交して該光導波路に対向し、かつ前記マスクホルダの接触部が前記光導波路の基準面に対向した状態で前記一平面に沿って回動自在に支持する支持部と、
前記マスクホルダを固定する固定部と、
前記マスクホルダおよび前記光導波路間の間隔を調整するステージと、
前記光導波路基準面と前記マスクホルダの接触部との間の接触を検出するセンサ部と、
前記センサ部からの検出信号を受信可能であり、かつ前記支持部、前記固定部および前記ステージそれぞれの動作を制御可能な制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記ステージを制御して前記マスクホルダおよび前記光導波路を近付け、前記センサ部から送信されてきた前記光導波路基準面と前記マスクホルダの接触部との間の接触に対応する検出信号に応じて、前記固定部を制御して前記マスクホルダを固定して前記位相マスクおよび前記光導波路間の平行出しを自動的に行う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１０】
前記制御部は、前記位相マスクおよび前記光導波路間の平行出し後、前記ステージを制御して、前記位相マスクおよび光導波路間の平行状態を保持した状態で前記光導波路および前記位相マスク間の間隔を自動的に調整することを特徴とする請求項９記載の光導波路グレーティング製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の波長帯の光を透過または反射可能な光導波路グレーティング製造方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光導波路グレーティングは、光ファイバ等の光導波路における光感受性を有するコア部に位相マスクを通して紫外線を照射することにより、そのコア部に周期的な屈折率分布を形成するものである。この光導波路グレーティングは、上記屈折率変化の周期に対応する特定の波長帯域の光を反射し、それ以外の波長帯域の光を透過させる光フィルタとして機能する。
【０００３】
この光導波路グレーティングを作製する際には、光学特性のばらつきを抑えるため、位相マスクと光導波路とを適当な間隔を隔てた状態で対向配置し、位相マスク（回折格子）と光導波路とを完全に平行にする平行出し作業が必要になる。
【０００４】
特に、複数の光導波路を一括して露光する場合には、光学特性のばらつきへの影響が大きいため、位相マスクと光導波路との距離を全ての光導波路において均一にすることが非常に重要になる。
【０００５】
この平行出し作業として、干渉型レーザ測長計やレーザフォーカス測長計等から光ビームを位相マスク面に垂直に照射し、その反射ビームにより位相マスク面と光導波路との間の間隔（距離）を測定し、その測定結果により間隔を調整する作業を繰り返し行って位相マスク面および光導波路を平行にする方法や、特許文献１に開示された方法として、位相マスクを保持するマスクホルダに設けられた係合溝に対して光導波路を保持する固定部に設けられたガイドピンを係合させることにより、マスクホルダおよび光導波路間の距離を定めて両者の間を平行にする方法等がある。
【特許文献１】特開２００１−３１８２４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、測長計を用いた平行出し方法では、光ビーム発振出力装置およびファイバや位相マスク固定用治具が必要になることに加えて、複数回の測定作業および調整作業が必要になり、光導波路グレーティング製造時間を増大させる結果を招いていた。
【０００７】
また、上記特許文献１に開示された平行出し工程によれば、位相マスクと光導波路との距離を微調整する際に、径の異なるガイドピンを付け替える作業が必要になるため、位相マスクおよび光導波路間の平行出し精度は、ガイドピンの付け替え精度に大きく依存することになる。この結果、依然として光導波路グレーティングの光学特性にばらつきが生じ、光導波路グレーティングの製造歩留まりという点において改善の余地があった。
【０００８】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、ガイドピンの付け替え作業等の平行出し精度に影響を与える微調整を行うことなく、位相マスクと光導波路との間の平行出しおよび位置決め作業を容易かつ短時間で正確に行うことを可能にした光導波路グレーティング製造方法および装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、上記課題を解決するため、光感受性を有し所定の軸を中心として光を伝播可能な光導波路に対して位相マスクを介して紫外線を照射して露光し、該露光部分に光導波路グレーティングを形成する光導波路グレーティング製造方法であって、前記光導波路および該光導波路の近傍に位置し前記所定軸に平行な基準面をそれぞれ保持し、前記位相マスクを保持するマスクホルダを、その位相マスクが前記光導波路の所定軸を含む一平面に直交して該光導波路に対向し、かつ前記マスクホルダの接触部が前記光導波路の基準面に対向した状態で前記一平面に沿って回動自在に支持し、前記マスクホルダの接触部を前記光導波路の基準面に対して押し当てて前記位相マスクの位置決めを行うことを要旨とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、上記課題を解決するため、前記位相マスクの位置決め工程は、前記マスクホルダの接触部の前記光導波路の基準面に対する押し当てに応じた該基準面からの反力により前記マスクホルダを回動させ、該マスクホルダの回動により前記位相マスクおよび光導波路を平行にする工程を含むことを要旨とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、上記課題を解決するため、前記マスクホルダの接触部の前記光導波路の基準面に対する押し当てにより前記位相マスクが位置決めされた状態において前記マスクホルダを固定することを要旨とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、上記課題を解決するため、前記マスクホルダを固定した後、前記位相マスクおよび光導波路間の平行状態を保持した状態で前記光導波路基準面および前記位相マスク間の間隔を変化させることを要旨とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、上記課題を解決するため、光感受性を有し所定の軸を中心として光を伝播可能な光導波路に対して位相マスクを介して紫外線を照射して露光し、該露光部分に光導波路グレーティングを形成する光導波路グレーティング製造装置であって、前記光導波路および該光導波路の近傍に位置し前記所定軸に平行な基準面をそれぞれ保持する保持手段と、前記位相マスクを保持するマスクホルダを、その位相マスクが前記光導波路の所定軸を含む一平面に直交して該光導波路に対向し、かつ前記マスクホルダの接触部が前記光導波路の基準面に対向した状態で前記一平面に沿って回動自在に支持する支持手段と、前記マスクホルダの接触部を前記光導波路の基準面に対して押し当てることにより前記位相マスクの位置決めを行う位置決め手段と、を備えたことを要旨とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、上記課題を解決するため、前記位置決め手段は、前記マスクホルダの接触部の前記光導波路の基準面に対する押し当てに応じた該基準面からの反力により前記マスクホルダを回動させ、該マスクホルダの回動により前記位相マスクおよび光導波路を平行にする手段を含むことを要旨とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、上記課題を解決するため、前記マスクホルダの接触部の前記光導波路の基準面に対する押し当てにより前記位相マスクが位置決めされた状態において前記マスクホルダを固定する手段を備えたことを要旨とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、上記課題を解決するため、前記マスクホルダを固定した後、前記位相マスクおよび光導波路間の平行状態を保持した状態で前記光導波路基準面および前記位相マスク間の間隔を変化させる手段を備えたことを要旨とする。
【００１７】
請求項９記載の発明は、上記課題を解決するため、光感受性を有し所定の軸を中心として光を伝播可能な光導波路に対して位相マスクを介して紫外線を照射して露光し、該露光部分に光導波路グレーティングを形成する光導波路グレーティング製造装置であって、前記光導波路を、その光導波路の所定軸に平行な基準面と共に保持する保持部と、前記位相マスクを保持するマスクホルダを、その位相マスクが前記光導波路の所定軸を含む一平面に直交して該光導波路に対向し、かつ前記マスクホルダの接触部が前記光導波路の基準面に対向した状態で前記一平面に沿って回動自在に支持する支持部と、前記マスクホルダを固定する固定部と、前記マスクホルダおよび前記光導波路間の間隔を調整するステージと、前記光導波路基準面と前記マスクホルダの接触部との間の接触を検出するセンサ部と、前記センサ部からの検出信号を受信可能であり、かつ前記支持部、前記固定部および前記ステージそれぞれの動作を制御可能な制御部と、を備え、前記制御部は、前記ステージを制御して前記マスクホルダおよび前記光導波路を近付け、前記センサ部から送信されてきた前記光導波路基準面と前記マスクホルダの接触部との間の接触に対応する検出信号に応じて、前記固定部を制御して前記マスクホルダを固定して前記位相マスクおよび前記光導波路間の平行出しを自動的に行うことを要旨とする。
【００１８】
請求項１０記載の発明は、上記課題を解決するため、前記制御部は、前記位相マスクおよび前記光導波路間の平行出し後、前記ステージを制御して、前記位相マスクおよび光導波路間の平行状態を保持した状態で前記光導波路および前記位相マスク間の間隔を自動的に調整することを要旨とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１および５記載の発明によれば、位相マスクを保持するマスクホルダが、その位相マスクが光導波路の所定軸を含む一平面に直交してその光導波路に対向し、かつマスクホルダの接触部が光導波路の基準面に対向した状態でその一平面に沿って回動自在に支持されているため、マスクホルダの接触部を光導波路の基準面に対して押し当てることにより、上記マスクホルダの回動を利用して位相マスクの位置決めを行うことができる。
【００２０】
この結果、従来の位相マスク位置決め工程において必要であったガイドピンの付け替え作業を行うことなく位相マスクの位置決めを行うことができるため、位相マスクの位置決め作業を短時間で容易に行うことができる。
【００２１】
請求項２および６記載の発明によれば、マスクホルダの接触部の光導波路の基準面に対する押し当てに応じた基準面からの反力によりマスクホルダが回動して位相マスクおよび光導波路が平行になるため、位相マスクおよび光導波路間の平行出し作業を上記押し当て工程のみにより容易に行うことができる。
【００２２】
請求項３および７記載の発明によれば、マスクホルダの接触部の光導波路の基準面に対する押し当てにより位相マスクが位置決めされた状態においてマスクホルダを固定することができるため、位相マスクおよび光導波路間の平行状態を確実に維持することができ、紫外線による露光を安定して行うことができる。
【００２３】
請求項４および８記載の発明によれば、マスクホルダを固定した後、位相マスクおよび光導波路間の平行状態を保持した状態で光導波路基準面および位相マスク間の間隔を変化させることができるため、位相マスクおよび光導波路間の間隔を、紫外線による露光に適した間隔に設定することができ、紫外線による露光を最適な状態で行うことができる。
【００２４】
請求項９記載の発明によれば、制御部により位相マスクおよび光導波路間の平行出しを自動的に行うことができるため、位相マスクおよび光導波路間の平行出し作業数および作業時間を大幅に低減し、光導波路グレーティング製造効率を大幅に向上させることができる。
【００２５】
請求項１０記載の発明によれば、制御部により位相マスクおよび光導波路間の平行状態を保持した状態で光導波路および位相マスク間の間隔を自動的に調整することができるため、光導波路および位相マスク間の間隔調整作業数および作業時間を低減し、光導波路グレーティング製造効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施の形態とする）について図面を参照して説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施の形態に係わる光導波路グレーティング製造装置１の概略構成を示す斜視図である。また、図２は、図１に示す光導波路グレーティング製造装置１の平面図および図３は、図２におけるIII−III矢視断面図である。
【００２８】
図１乃至図３に示すように、光導波路グレーティング製造装置１は、所定の軸（ファイバ軸）を中心として光を伝播可能であり、かつ光感受性を有する光導波路であるコア部を含む光ファイバ３を所定の高さ位置において水平方向に沿って固定支持する一対の固定支持部５および７と、光導波路グレーティングとして形成したい屈折率変化周期に対応する一定周期または可変周期ピッチを有する回折格子を含む方形または円板状の位相マスク９を保持する板状のマスクホルダ１１とを備えている。
【００２９】
また、光導波路グレーティング製造装置１は、マスクホルダ１１を、その位相マスク９が光ファイバ３のファイバ軸を含む一平面である水平面に直交して光ファイバ３に対向した状態でマスクホルダ１１の中心を通り上記垂直方向に沿った回転軸Ｏを中心に光ファイバ３を含む水平面に沿って回動自在に支持するマスクホルダ支持部１３と、このマスクホルダ支持部１３を、光ファイバ３を含む水平面に沿ってファイバ軸方向に直交する方向に移動自在に支持するステージ１５とを備えている。
【００３０】
固定支持部５および７は、ステージ１５を挟んで対向配置されている。この固定支持部５および７は、光ファイバ３の支持位置である所定高さに対応する高さ位置において水平面に沿って光導波支持面５ａおよび７ａをそれぞれ有している。
【００３１】
この光導波路支持面５ａおよび７ａには、マスクホルダ１１のホルダ面１１ａに平行かつ固定支持部５および７の対向方向に沿って光導波路支持溝２１および２３がそれぞれ形成されている。この光導波路支持溝２１および２３は、そのマスクホルダ移動方向の断面形状が略Ｖ字状のＶ溝として形成されている。
【００３２】
光ファイバ３は、予めファイバ軸方向に沿った所定箇所の被覆部が除去された裸ファイバ部３ａと、この裸ファイバ部３ａを挟んで対向するファイバ被覆部３ｂおよび３ｃとを備えており、ファイバ被覆部３ｂおよび３ｃをファイバ支持溝２１および２３に対して載置することにより、図１および図２に示すように、光ファイバ３を、上記所定高さ位置において水平方向に沿い、かつ裸ファイバ部３ａが位相マスク９に対向するように配置可能になっている。
【００３３】
本実施形態において、光ファイバ３のファイバ被覆部３ｂおよび３ｃの外周面は、その径方向に直交する接線がファイバ軸に対して平行になっており、光ファイバ３に対する平行出しの基準面を構成している。
【００３４】
一方、マスクホルダ１１は、図１乃至図３に示すように、そのホルダ面１１ａ側に対して形成された位相マスク９が嵌合できる嵌合溝２５と、この嵌合溝２５に連通してマスクホルダ１１を貫通する紫外線照射用スリット２７とを備えている。
【００３５】
マスクホルダ支持部１３は、図２および図３に示すように、略円柱状の中空部３１ａを含みボックス状かつ上面が開口する基台部３１と、この基台部３１の底面の内側に配設された板状の第１のマグネット３３と、基台部３１内の中空部３１ａ内に収容され、マスクホルダ１１を固定保持する固定保持部３５とを備えている。
【００３６】
基台部３１の開口面を構成する周縁部は、内方に突出して内向きフランジ３７を構成しており、固定保持部３５は、基台部３１の円柱状中空部３１ａ内を回動および上下動可能な略円柱形状を有している。また、固定保持部３５の側壁部の上方には、内方に凹んで内向きフランジ３７に係合可能な係合段部３９が形成されている。
【００３７】
固定保持部３５の第１のマグネット３３に対向する底面には、第１のマグネット３３と磁力により引き合う第２のマグネット４１が配設されている。
【００３８】
一方、基台部３１の一側壁には、円柱状中空部３１ａに連通するエア注入口４３が貫設されており、このエア注入口４３には、エア供給用のエア供給部４４が連通状に接続されている。
【００３９】
エア供給部４４からエア注入口４３から注入されたエアは、第１および第２のマグネット３３および４１間に注入されるようになっている。
【００４０】
すなわち、マスクホルダ支持部１３によれば、エア注入前においては、固定支持部３５は、第１および第２のマグネット３３および４１間の磁力による引力により第１のマグネット３３上に載置されている。
【００４１】
この状態において第１および第２のマグネット３３および４１間に、エア供給部４４からエア注入口４３を介してエアが注入されると、この注入されたエアの圧力が第１および第２のマグネット３３および４１間の磁力による引力に抗してそのエアの圧力と磁力の引力が釣合い固定保持部３５が浮上する。なお、浮上した固定保持部３５は、その係合段部３９が内向きフランジ部３７に当接して係合する高さ位置において注入エアにより回動自在な状態で支持される。
【００４２】
一方、マスクホルダ１１のホルダ面１１ａ上における例えば位相マスク９を挟んで垂直方向に沿って対向する側面側の両端部には、ホルダ面１１ａに平行な同一平面上に位置する光導波路接触面４５ａおよび４７ａをそれぞれ有し、光導波路接触面４５ａおよび４７ａに対する圧力（接触圧）を検出値として検出する例えば圧力センサ等の接触検出センサ４５および４７がそれぞれ取り付けられている。
【００４３】
このとき、接触検出センサ４５および４７の光導波路接触面４５ａおよび４７ａは、光ファイバ３がファイバ支持溝２１および２３により支持された状態において、光ファイバ被覆部３ｂおよび３ｃの外周面（基準面）に対向配置される。
【００４４】
さらに、光導波路グレーティング製造装置１は、図４に示すように、ステージ１５、エア供給部４４、接触検出センサ４５および４７に対して電気的に接続された制御部５１を備えており、接触検出センサ４５および４７は、その接触面４５ａおよび４７ａに物体が接触した際に、その接触圧を検出値として制御部５１に送信するようになっている。
【００４５】
この制御部５１は、作業者が制御部５１に対して各種命令を入力することができる入力部と、作業者に対して情報を、その作業者が視覚的および／または聴覚的に認識することができる形態で出力可能な出力部とを備えている。
【００４６】
また、ステージ１５は、制御部５１から送信された制御信号に応じて駆動し、マスクホルダ支持部１３を、マスクホルダ１１と一体に光ファイバ３を含む水平面に沿ってファイバ軸方向に直交する方向に移動させるようになっている。
【００４７】
さらに、エア供給部４４は、制御部５１からの制御信号に応じてエア供給動作を実行および停止するようになっている。
【００４８】
次に、本実施の形態に係わる光導波路グレーティング製造装置１の全体動作について、特にマスクホルダ１１（位相マスク９）と光ファイバ３との間の平行出し動作を中心に説明する。
【００４９】
光ファイバ３の裸ファイバ部３ａに対して光導波路グレーティングを形成する際に、まずグレーティング形成対象となる光ファイバ３のファイバ被覆部３ｂおよび３ｃを固定支持部５および７の光導波路支持面５ａおよび７ａにおける光導波路支持溝２１および２３にそれぞれ載置する。
【００５０】
一方、マスクホルダ１１の嵌合溝２５には、位相マスク９が嵌合されており、このマスクホルダ１１を支持するマスクホルダ支持部１３の基台部３１における第１および第２のマグネット３３および４１間には、制御部５１からの制御信号により、エア供給部４４からエア注入口４３を介してエアが注入されている（図５；ステップＳ１）。
【００５１】
この注入エアの圧力により、固定保持部３５は、第１および第２のマグネット３３および４１間の磁力による引力に抗して浮上し、注入エア圧力により、回転軸Ｏを中心に回動自在な状態で支持されている。
【００５２】
ここで、制御部５１は、ステージ１５に対して制御信号を送り、マスクホルダ支持部１３をマスクホルダ１１と一体に光ファイバ３に向かって移動させる（ステップＳ２）。
【００５３】
マスクホルダ支持部１３の光ファイバ３に向かった移動により、マスクホルダ１１における接触検出センサ４５および４７の光導波路接触面４５ａおよび４７ａを光ファイバ３の被覆部３ｂおよび３ｃの外周面（基準面）に近付け、最終的に光ファイバ被覆部３ｂおよび３ｃの外周面に押し当てる。
【００５４】
この押し当て時において、接触検出センサ４５および４７は、その接触面４５ａおよび４７ａのファイバ被覆部３ｂおよび３ｃに対する押し当てに基づく接触圧を検出し、検出した接触圧に対応する検出値を制御部５１に送信する。
【００５５】
制御部５１は、送信されてきた接触検出センサ４５および４７による検出値を受信し（ステップＳ３）、受信したそれぞれの検出値が一致するか否か判断する（ステップＳ４）。
【００５６】
このとき、本実施形態では、マスクホルダ１１を固定保持する固定保持部３５が注入エア圧力により回動自在な状態で支持されているため、マスクホルダ１１は、その光ファイバ３側への移動に基づくファイバ被覆部３ｂおよび３ｃへの押し当てに対するファイバ被覆部３ｂおよび３ｃからの反力により、固定保持部３５と一体に回転軸Ｏを中心に回動し、次第にその光導波路接触面４５ａおよび４７ａが光ファイバ３の被覆部３ｂおよび３ｃの外周面（基準面）に一致、すなわち、マスクホルダ１１のホルダ面１１ａ（位相マスク９）と光ファイバ３とが平行状態になる（図６参照）。
【００５７】
一方、制御部５１は、マスクホルダ１１のホルダ面１１ａと光ファイバ３とが非平行状態では、接触検出センサ４５および４７から送信されてくる検出値は不一致であり（ステップＳ４の判断の結果ＮＯ）、ステップＳ３の判断を繰り返し実行している。
【００５８】
したがって、マスクホルダ１１のホルダ面１１ａと光ファイバ３とが平行状態に到達すると、接触検出センサ４５および４７から送信されてくる検出値は一致してステップＳ４の判断の結果はＹＥＳとなり、制御部５１は、ステージ１５に制御信号を送信しステージ１５を停止させ、エア供給部４４に制御信号を送信してエア供給動作を停止させる（ステップＳ５とＳ６）。
【００５９】
このエア供給動作停止制御により、マスクホルダ１１を固定保持する固定保持部３５を支持していたエア圧力が消滅するため、固定保持部３５は、第１および第２のマグネット３３および４１間の磁力に基づく引力により第１のマグネット３３上に固定される。
【００６０】
この結果、マスクホルダ１１および位相マスク９を、光ファイバ３に対する平行状態を保持した状態で固定することができる。
【００６１】
次いで、制御部５１からステージ１５に対して制御信号を送り、マスクホルダ支持部１３をマスクホルダ１１と一体に光ファイバ３から離れる方向へ適当な距離移動させて、光導波路グレーティングを行う際におけるマスクホルダ１１（位相マスク９）および光ファイバ３の間隔を最適な間隔に設定することができる。
【００６２】
このとき、上述したように、マスクホルダ１１の位相マスク９が光ファイバ３に対する平行状態を保持した状態で固定されているため、平行状態を保持した状態で位相マスク９および光ファイバ３の間隔を最適な間隔に設定することができる。
【００６３】
このようにして光ファイバ３および位相マスク９間の平行出し・位置決め工程が終了した後、光ファイバ３の裸ファイバ部３ａに対して、マスクホルダ１１のスリット２７および位相マスク９を介して、例えば波長２４０ｎｍ付近の紫外光を照射する。
【００６４】
位相マスク９を通過した紫外線は、位相マスク９表面の回折格子により回折されて±１次の回折光となり、この±１次の回折光は互いに干渉するため、紫外線は、光ファイバ３の裸ファイバ部３ａのファイバ軸方向に沿って周期的強度分布を有する。
【００６５】
この周期的強度分布を有する紫外線が裸ファイバ部３ａに照射された結果、光ファイバ３のコアに周期的な屈折率変化、すなわち、光導波路グレーティングを形成することができる。
【００６６】
以上述べたように、本実施形態によれば、光導波路グレーティング形成対象となる光ファイバ３および位相マスク９間の平行出し作業を、従来のようなガイドピンの付け替え作業を行うことなく自動的に行うことができる。
【００６７】
この結果、光ファイバ３および位相マスク９間の平行出し精度を従来に比べて大幅に向上させることができる。
【００６８】
また、本実施形態では、光ファイバ３および位相マスク９間の平行出し工程および光ファイバ３および位相マスク９間の間隔調整工程（位置決め工程）を一連の動作として自動的に行うことができ、光導波路グレーティング製造工程全体の作業数および作業時間を従来に比べて大幅に低減することができる。
【００６９】
ここで、本実施形態に係わる光導波路グレーティング製造装置１の効果を確認するため、光導波路グレーティング製造装置１を用いた光ファイバ３および位相マスク９間の平行出し作業および位置決め作業を１０回行った。
【００７０】
すなわち、上述したように、ステージ１５により支持されたマスクホルダ支持部１３の光導波路接触面４５ａおよび４７ａを光ファイバ３の被覆部３ｂおよび３ｃの外周面に押し当ててマスクホルダ１１のホルダ面１１ａおよび光ファイバ３間を平行状態に固定し、マスクホルダ支持部１３を光ファイバ３から離間させて光ファイバ３およびマスクホルダ１１（位相マスク９）間の間隔を約１００μｍに設定した。
【００７１】
なお、光ファイバ３およびマスクホルダ１１間の間隔の確認は、光導波路グレーティング製造装置１による光ファイバ３およびマスクホルダ１１間の間隔設定後、光ファイバ３の裸ファイバ部３ａにおける一端側（図１における向かって左側）と位相マスク９との間の距離（第１の距離）、および光ファイバ３の裸ファイバ部３ａにおける他端側（図１における向かって右側）と位相マスク９との間の距離（第２の距離）をそれぞれレーザフォーカス側長計で１点ずつ測定し、全体の作業時間を測定した。
【００７２】
一方、比較対象として、位相マスクが取り付けられた一般のマスクホルダと光ファイバとをステージにより近付けながら、その光ファイバの裸ファイバ部における一端部と位相マスクとの距離（第１の距離）、および裸ファイバ部における他端部と位相マスクとの距離（第２の距離）とがそれぞれ約１００μｍとなるまでステージにより微調整を繰り返した。但し、繰り返し回数は５回までとする。
【００７３】
この測定結果を表１に示す。
【００７４】
【表１】
2005221734.tif 000003
なお、表１におけるσは分散を表す。
【００７５】
表１に示すように、レーザフォーカス測長計を使用して平行出し作業および位置決め作業を行った場合に比べて、光導波路グレーティング製造装置１を用いて平行出し作業および位置決め作業全体の作業時間が平均で１／６以下と大幅に低減できることが確認できた。また、光導波路グレーティング製造装置１を用いた場合、各測定での作業時間が均等になり、ばらつきが抑制されることも確認できた。
【００７６】
次いで、本実施形態に係わる光導波路グレーティング製造装置１を用いた光導波路グレーティング製造時における露光安定性への影響を調べた。
【００７７】
なお、露光安定性への影響を調べるにあたり、光ファイバ３として光感光性を有するシングルモード光ファイバを用い、上述した光導波路グレーティング製造装置１を用いて光ファイバ３を位相マスク９に平行に配置した後、光ファイバ３の裸ファイバ部３ａに波長２４０ｎｍ付近の紫外線をエキシマレーザにより照射し、光ファイバ長手方向に周期的な屈折率変動を書き込んだ。なお、位相マスク９としては、中心波長１．０５６μｍのユニフォームマスク（回折周期が一定のマスク）を使用した。
【００７８】
露光安定性の測定においては、上述したように、ステージ１５により支持されたマスクホルダ支持部１３の光導波路接触面４５ａおよび４７ａを光ファイバ３の被覆部３ｂおよび３ｃの外周面に押し当ててマスクホルダ１１のホルダ面１１ａおよび光ファイバ３間を平行状態に固定し、マスクホルダ支持部１３を光ファイバ３から離間させて光ファイバ３およびマスクホルダ１１（位相マスク９）間の間隔を約１００μｍに設定した状態において位相マスク９を用いて紫外線を照射して露光を行った場合の露光時間に対する透過率の変化を測定した。
【００７９】
次いで、比較対象として、マスクホルダを固定しないで露光を行った場合の露光時間に対する透過率の変化を測定した。
【００８０】
なお、露光した光ファイバの本数は両条件とも計５本で、１本ずつ交互に露光を行った。
【００８１】
図７は、マスクホルダを固定しないで露光を行った場合の露光時間に対する透過率の変化の測定結果を示す図である。
【００８２】
図７に示すように、マスクホルダを固定せずに露光を行った場合、露光途中（露光時間５分〜１５分）、および露光終了時において、露光対象ファイバ毎に透過率の飽和や増加等のばらつきが生じ、露光安定性および再現性が得られないことが確認できた。
【００８３】
一方、図８は、本実施形態の光導波路グレーティング製造装置１を用いてマスクホルダ１１を固定して露光を行った場合の測定結果を示す図である。
【００８４】
図８に示すように、マスクホルダ１１を固定して露光を行った場合、全ての露光対象ファイバにおいて露光時間の増加に比例して透過率が除々に減衰していくきれいなカーブが得られており、露光途中（露光時間５分〜１５分）および露光終了時において、露光対象ファイバ毎の透過率のばらつきを、ホルダ非固定の場合と比べて約１／３〜約１／２に抑制することができ、露光安定性および再現性が良好になることが確認できた。
【００８５】
なお、本実施の形態では、光導波路グレーティング製造対象となる光導波路として光ファイバを用いたが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、所定の軸を中心として光を伝播可能な光導波路であれば、他の光導波路を適用することができる。
【００８６】
また、本実施の形態では、マスクホルダ支持部１３を光ファイバ３に対して移動させたが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、光ファイバ３側をマスクホルダ支持部１３に対して移動させてもよい。
【００８７】
さらに、本実施の形態では、マスクホルダのホルダ面に接触検出センサを設け、この接触検出センサの検出値に応じて、ファイバホルダの光導波路接触面とファイバ被覆部外周面（基準面）とが完全に平行になったことを自動的に検出したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、ファイバホルダのホルダ面に直接光導波路接触面を形成しておき、この光導波路接触面とファイバ被覆部外周面（基準面）とが平行になったことを目視により確認することも可能である。
【００８８】
そして、本実施の形態では、上記接触状態検出センサとして圧力センサを用いたが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、マスクホルダ１１のホルダ面１１ａ上における位相マスク９を挟んで垂直方向に沿って対向する側面側の両端部に電極を取り付けておき、さらに、光導波路（光ファイバ）の軸方向に平行な基準面として電極面を光導波路に取り付けておき、マスクホルダ１１側の電極が光導波路側の電極面に接触すると電流が流れる機能を有する接触検出センサ等、接触状態を検出できるセンサであればよい。なお、接触検出センサは、マスクホルダ側ではなく、光導波路側の基準面に取り付けておき、マスクホルダ１１側の光導波路接触面の接触を検出するように構成してもよい。
【００８９】
本実施の形態では、エアの供給動作開始および供給動作停止を制御部５１により自動的に行ったが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、エア供給動作開始を作業者が手動で行い、マスクホルダ１１のホルダ面１１ａと光ファイバ３とが平行状態に到達した際に、制御部５１の出力部から出力される上記平行状態を表す情報に応じて、作業者が手動でエア供給停止動作を行ってもよい。
【００９０】
そして、本実施の形態では、マスクホルダ１１の光導波路接触面を押し当てる光導波路（光ファイバ）側の基準面を、光ファイバのファイバ軸に平行な被覆部の外周面としたが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、光導波路（光ファイバ）の近傍において保持される光導波路の所定軸に平行な基準面であれば、どんな基準面であってもよい。
【００９１】
特に、本実施形態では、マスクホルダ１１を回転軸Ｏを中心に光ファイバ３を含む水平面に沿って回動自在に支持するマスクホルダ支持部１３を、エアおよび磁力を用いてマスクホルダ１１を回動自在に支持するように構成したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、マスクホルダ１１を回転軸Ｏを中心に光ファイバ３を含む水平面に沿って回動自在に支持可能な構成であれば、どんな構成であってもよい。
【００９２】
ここで、本実施の形態の変形例に係わるマスクホルダ支持部５３を図９および図１０に示す。
【００９３】
図９および図１０に示すように、マスクホルダ支持部５３は、マスクホルダ１１の回転軸Ｏの軸方向に対して同心円状に拡がる略円柱状の中空部５５ａを有し、この中空部５５ａにマスクホルダ１１の回転軸Ｏの下端部Ｏａを収容する基台部５５と、中空部５５ａの内周部と回転軸下端部Ｏａとの間に嵌入され、その回転軸Ｏを回動自在に支持するベアリング５７と、回転軸下端部Ｏａにおけるベアリング５７の下方側に挿着固定された固定用ナット５９と、基台部５５に貫設され中空部５５ａに連通する貫通孔６０に挿入され、固定用ナット５９の側周部に設けられた雌螺子部に螺合自在な固定用ねじ６１とを備えている。
【００９４】
なお、マスクホルダ支持部５３以外のその他の構成については、図１乃至図４に示した光導波路グレーティング製造装置１の構成と略同等であるため、その説明は省略する。
【００９５】
本変形例に係わるマスクホルダ支持部５３によれば、平行出し工程においては、予め固定用ねじ６１が固定用ナット５９の雌螺子部から外しておき、マスクホルダ１１をベアリング５７を介して回転軸Ｏを中心に回動自在にしておく。
【００９６】
この状態において上述した制御部５１の制御に基づくステージ１５によるマスクホルダ支持部５３の光ファイバ３に向かった移動によりマスクホルダ１１における接触検出センサ４５および４７の光導波路接触面４５ａおよび４７ａが光ファイバ３の被覆部３ｂおよび３ｃの外周面（基準面）に近付き、最終的に光ファイバ被覆部３ｂおよび３ｃの外周面に押し当てる。
【００９７】
このとき、本変形例によれば、マスクホルダ１１がマスクホルダ支持部５３により回転軸Ｏを中心に回動自在に支持されているため、マスクホルダ１１は、光ファイバ３側への移動に基づく押し当てに応じたファイバ被覆部３ｂおよび３ｃからの反力により回転軸Ｏを中心に回動し、次第にその光導波路接触面４５ａおよび４７ａが光ファイバ３の被覆部３ｂおよび３ｃの外周面（基準面）に一致、すなわち、マスクホルダ１１のホルダ面１１ａ（位相マスク９）と光ファイバ３とが平行状態になる。
【００９８】
このとき、制御部５１は、上述したように、ステップＳ３の判断を繰り返し実行しているため、マスクホルダ１１のホルダ面１１ａと光ファイバ３とが平行状態に到達すると、接触検出センサ４５および４７から送信されてくる検出値は一致してステップＳ４の判断の結果はＹＥＳとなり、制御部５１は、上記平行状態を表す情報を出力部を介して出力する。
【００９９】
作業者は、出力された情報を視覚的および／または聴覚的に認識し、固定用ねじ６１を固定用ナット５９に螺合させる。
【０１００】
この結果、マスクホルダ１１の回転軸Ｏが固定されるため、マスクホルダ１１および位相マスク９を、光ファイバ３に対する平行状態を保持した状態で固定することができる。
【０１０１】
なお、その他の動作については、図４〜図６を用いて説明した動作と同様である。
【０１０２】
以上述べたように、本変形例においても、従来のようなガイドピンの付け替え作業を行うことなく、マスクホルダ１１および位相マスク９を光ファイバ３に対する平行状態を保持した状態で固定することができるため、光ファイバ３および位相マスク９間の平行出し精度を従来に比べて大幅に向上させることができる。
【０１０３】
本発明は、上述した実施の形態および変形例に限定されるものではなく、本発明に属する範囲内において、上記実施の形態および変形例を様々に変形して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の実施の形態に係わる光導波路グレーティング製造装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す光導波路グレーティング製造装置の要部平面図である。
【図３】図２におけるIII−III矢視断面図である。
【図４】図２においてステージ制御用の制御部を示す図である。
【図５】図４に示す制御部の処理の一例を示す概略フローチャートである。
【図６】本実施形態におけるマスクホルダ１１のホルダ面１１ａと光ファイバ３とが平行状態になったことを示す動作説明図である。
【図７】マスクホルダを固定しないで露光を行った場合の露光時間に対する透過率の変化の測定結果を示す図である。
【図８】本実施形態の光導波路グレーティング製造装置を用いてマスクホルダを固定して露光を行った場合の測定結果を示す図である。
【図９】図１に示す光導波路グレーティング製造装置の変形例の要部平面図である。
【図１０】図９におけるＸ−Ｘ矢視断面図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１：光導波路グレーティング製造装置
３：光ファイバ
３ａ：裸ファイバ部
３ｂ、３ｃ：ファイバ被覆部
５、７：固定支持部
５ａ、７ａ：光導波路支持面
９：位相マスク
１１：マスクホルダ
１１ａ：ホルダ面
１３、５３：マスクホルダ支持部
１５：ステージ
２１、２３：光導波路支持溝
２５：嵌合溝
２７：スリット
３１、５５：基台部
３３：第１のマグネット
３５：固定保持部
３７：内向きフランジ
３９：係合段部
４１：第２のマグネット
４３：エア注入口
４４：エア供給部
４５、４７：接触検出センサ
４５ａ、４７ａ：光導波路接触面
５１：制御部
５５ａ：中空部
５７：ベアリング
５９：固定用ナット
６０：貫通孔
６１：固定用ねじ
【図１】
2005221734.tif 000004
【図２】
2005221734.tif 000005
【図３】
2005221734.tif 000006
【図４】
2005221734.tif 000007
【図５】
2005221734.tif 000008
【図６】
2005221734.tif 000009
【図７】
2005221734.tif 000010
【図８】
2005221734.tif 000011
【図９】
2005221734.tif 000012
【図１０】
2005221734.tif 000013