(57)【要約】【課題】  所望の周期を有する光導波路グレーティング型光部品を低コストで製造することを可能にする。【解決手段】  樹脂から製造され、所定の周期Λｍの回折格子４が形成された回折格子面２ａおよび回折格子面２ａに対向する入射面２ｂをそれぞれ有する位相マスク２を用意し、この位相マスク２を、その回折格子面２ａが光導波路５に略平行かつ対向するように保持し、位相マスク２に対し、その回折格子４の格子周期方向に沿って張力または圧縮力を印加しながら、紫外光ＵＶを入射面２ｂ側から位相マスク２を介して光導波路５に照射して露光し、光導波路５の露光部分にグレーティングを形成する。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
グレーティング形成用光に対する感受性を有する光導波路にグレーティングを形成してグレーティング型光部品を製造するための光導波路グレーティング製造方法であって、
前記グレーティング形成用光を透過し、かつ石英ガラスのヤング率よりも低いヤング率を有する非脆性材料から製造されており、所定の周期の回折格子が形成された回折格子面および該回折格子面に対向する対向面をそれぞれ有する位相マスクを用意し、
この位相マスクを、その回折格子面が前記光導波路に略平行かつ対向するように保持し、該位相マスクに対し、その回折格子の格子周期方向に沿って張力または圧縮力を印加しながら、前記グレーティング形成用光を前記対向面側から該位相マスクを介して前記光導波路に照射して露光し、光導波路の露光部分にグレーティングを形成する
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２】
前記位相マスクの非脆性材料は樹脂である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】
グレーティング形成用光に対する感受性を有する光導波路にグレーティングを形成してグレーティング型光部品を製造するための光導波路グレーティング製造装置であって、
前記グレーティング形成用光を透過し、かつ石英ガラスのヤング率よりも低いヤング率を有する非脆性材料から製造されており、所定の周期の回折格子が形成された回折格子面および該回折格子面に対向する対向面をそれぞれ有する位相マスクと、
この位相マスクを、その回折格子面が前記光導波路に略平行かつ対向するように保持し、該位相マスクに対し、その回折格子の格子周期方向に沿って張力または圧縮力を印加する印加手段と、
この印加手段により前記位相マスクに対し、その前記光導波路に平行な方向に沿って張力または圧縮力が印加された状態で、前記グレーティング形成用光を前記対向面側から該位相マスクを介して前記光導波路に照射して露光する露光手段と、
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４】
前記印加手段は、
前記位相マスクの前記光導波路に対する平行な方向側の両端部をそれぞれ固定支持する一対の固定支持部と、
前記一対の固定支持部の内の少なくとも一方を、前記位相マスクの格子周期方向に沿って移動自在に支持する可動支持部とを備え、
前記少なくとも一方の固定支持部の前記位相マスクの格子周期方向に沿った移動により前記位相マスクに対して張力または圧縮力を印加す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装置。
【請求項５】
前記印加手段は、前記少なくとも一方の固定支持部の前記位相マスクの格子周期方向に沿った移動により前記位相マスクに対して生じた張力または圧縮力を測定し、測定した張力または圧縮力を表すデータ値を外部から視認可能に表示する測定表示手段を備えたことを特徴とする請求項４記載の光導波路グレーティング製造装置。
【請求項６】
前記印加手段は、前記少なくとも一方の固定支持部の前記位相マスクの格子周期方向に沿った移動により前記位相マスクに対して生じた張力または圧縮力を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された張力または圧縮力を表すデータ値を用いて該少なくとも一方の固定支持部の前記位相マスクの格子周期方向に沿った移動量を帰還制御して前記データ値を目標値に一致させる帰還制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項４記載の光導波路グレーティング製造装置。
【請求項７】
前記印加手段は、前記少なくとも一方の固定支持部の前記位相マスクの格子周期方向に沿った移動量を測定し、測定した移動量を表すデータ値を外部から視認可能に表示する測定表示手段を備えたことを特徴とする請求項４記載の光導波路グレーティング製造装置。
【請求項８】
前記印加手段は、前記少なくとも一方の固定支持部の前記位相マスクの格子周期方向に沿った移動量を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された移動量を表すデータ値を用いて該少なくとも一方の固定支持部の前記位相マスクの格子周期方向に沿った移動量を帰還制御して前記データ値を目標値に一致させる帰還制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項４記載の光導波路グレーティング製造装置。
【請求項９】
前記グレーティング形成用光は紫外光であり、前記光導波路は前記紫外光の波長帯域に対して感受性を有している一方、
前記紫外光とは異なる波長帯域を有する格子周期用モニタ光を前記対向面側から該位相マスクを介して前記光導波路に照射する格子周期モニタ手段をさらに備えたことを特徴とする請求項３乃至８の内の何れか１項記載の光導波路グレーティング製造装置。
【請求項１０】
請求項３乃至９の内の何れか１項記載の光導波路グレーティング製造装置により製造されたことを特徴とするグレーティング型光部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路中における周期的な屈折率変化を有する光導波路グレーティングの製造方法および装置、ならびに光導波路グレーティング製造装置により製造された光導波路グレーティングを有するグレーティング型光部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
光導波路とは、所定の経路に沿って光を伝搬可能な構造を持つ光部品のことである。通常の光導波路は、屈折率が高いコアの周りをそのコアよりも屈折率の低いクラッド層で覆った構造を有しており、このコア中を光が伝搬していく構造を有している。
【０００３】
光導波路の材料としては、石英系のガラスやポリマー等が用いられる。特に、石英系の光導波路は、光伝搬損失が小さいため、大容量光通信や長距離光通信に広く用いられている。この光導波路の代表的な例として、光ファイバや基板型光導波路等が挙げられる。
【０００４】
ところで、このような光導波路に対して周期的な摂動を加えて光グレーティングを形成することにより、そのグレーティングの周期に従って光を導波路外への放出機能や、特定の波長の光のみを反射する機能を有する光フィルタとして使用できることが知られており、この種の光部品はグレーティング型光部品と呼ばれている。
【０００５】
グレーティング型光部品のうち、光導波路中の周期的な摂動（グレーティング）として光導波路中に屈折率変化を形成した光部品を製造する際には、光導波路における所望のグレーティング形成部位に光感受性を有する物質を添加しておき、この光導波路のグレーティング形成部位を含む部分に上記光感受性物質に対応した光を照射（露光）する方法が広く用いられている。ここで、光感受性とは、照射された光により物質の屈折率が変化する特性を意味している。
【０００６】
光導波路中に屈折率変化を形成する方法としては、ニ光束干渉法、位相マスク法、ステップバイステップ法等が広く用いられている。
【０００７】
例えば、位相マスク法は、光導波路における光感受性を有する物質が添加されたグレーティング形成部位に、所定の周期を有する位相マスクを通して上記添加物質に対応する光を照射することにより、そのグレーティング形成部位に対して上記周期に対応する周期的な屈折率分布を形成するものである。
【０００８】
この位相マスク法は、光学系の調整が容易であり、量産性に優れていること等から、特に屈折率変化周期が１μｍ以下のグレーティングを有する光部品を製造する際に用いられている。
【０００９】
しかしながら、従来の位相マスク法を用いてグレーティングを形成する場合、そのグレーティングの屈折率変化周期は、位相マスクの周期により一意に決まっていた。このため、異なる周期のグレーティングを形成するには、形成したいグレーティングの数だけ位相マスクを用意する必要があった。
【００１０】
この点、従来の位相マスクは石英ガラス製で、しかも精密な加工が必要な光部品であるため、価格が高価である。したがって、複数の位相マスクを用意するには、多額のコストが必要であった。
【００１１】
また、異なる周期のグレーティング型光部品を製造する毎に対応する周期の位相マスクに交換しなければならず、グレーティング型光部品の製造工程が増えて量産化および低価格化の妨げとなっていた。
【００１２】
この課題を解決するため、特許文献１において、位相マスクに張力あるいは圧縮力を印加して露光時の位相マスクの周期を変化させる方法が提案されている。
【特許文献１】米国特許第６６４３０６６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１に開示された位相マスクの周期を変化させる方法においては、位相マスクが石英系のガラスにより製造されており、この石英ガラスのヤング率は７０ＧＰａ以上と非常に高く、非常に変形しにくい材料である。
【００１４】
このため、石英ガラス製の位相マスクを変形させるためには、非常に大きな圧縮力あるいは張力を位相マスクに印加する必要があった。
【００１５】
さらに、石英ガラスは脆性材料であり、大きな変形を得ようとして大きな圧縮力あるいは張力を印加した場合、位相マスク自体が破壊される恐れが生じていた。このため、位相マスクの変形量は、せいぜい全体の０．２％程度が限界であった。
【００１６】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、所望の周期を有する光導波路グレーティング型光部品を低コストで製造する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、ならびにその製造装置により製造された光グレーティング型光部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１記載の発明は、上記課題を解決するため、グレーティング形成用光に対する感受性を有する光導波路にグレーティングを形成してグレーティング型光部品を製造するための光導波路グレーティング製造方法であって、前記グレーティング形成用光を透過し、かつ石英ガラスのヤング率よりも低いヤング率を有する非脆性材料から製造されており、所定の周期の回折格子が形成された回折格子面および該回折格子面に対向する対向面をそれぞれ有する位相マスクを用意し、この位相マスクを、その回折格子面が前記光導波路に略平行かつ対向するように保持し、該位相マスクに対し、その回折格子の格子周期方向に沿って張力または圧縮力を印加しながら、前記グレーティング形成用光を前記対向面側から該位相マスクを介して前記光導波路に照射して露光し、光導波路の露光部分にグレーティングを形成することを要旨とする。
【００１８】
請求項２記載の発明は、上記課題を解決するため、前記位相マスクの非脆性材料は樹脂であることを要旨とする。
【００１９】
請求項３記載の発明は、上記課題を解決するため、グレーティング形成用光に対する感受性を有する光導波路にグレーティングを形成してグレーティング型光部品を製造するための光導波路グレーティング製造装置であって、前記グレーティング形成用光を透過し、かつ石英ガラスのヤング率よりも低いヤング率を有する非脆性材料から製造されており、所定の周期の回折格子が形成された回折格子面および該回折格子面に対向する対向面をそれぞれ有する位相マスクと、この位相マスクを、その回折格子面が前記光導波路に略平行かつ対向するように保持し、該位相マスクに対し、その回折格子の格子周期方向に沿って張力または圧縮力を印加する印加手段と、この印加手段により前記位相マスクに対し、その前記光導波路に平行な方向に沿って張力または圧縮力が印加された状態で、前記グレーティング形成用光を前記対向面側から該位相マスクを介して前記光導波路に照射して露光する露光手段と、を備えたことを要旨とする。
【００２０】
請求項４記載の発明は、上記課題を解決するため、前記印加手段は、前記位相マスクの前記光導波路に対する平行な方向側の両端部をそれぞれ固定支持する一対の固定支持部と、前記一対の固定支持部の内の少なくとも一方を、前記位相マスクの格子周期方向に沿って移動自在に支持する可動支持部とを備え、前記少なくとも一方の固定支持部の前記位相マスクの格子周期方向に沿った移動により前記位相マスクに対して張力または圧縮力を印加することを要旨とする。
【００２１】
請求項５記載の発明は、上記課題を解決するため、前記印加手段は、前記少なくとも一方の固定支持部の前記位相マスクの格子周期方向に沿った移動により前記位相マスクに対して生じた張力または圧縮力を測定し、測定した張力または圧縮力を表すデータ値を外部から視認可能に表示する測定表示手段を備えたことを要旨とする。
【００２２】
請求項６記載の発明は、上記課題を解決するため、前記印加手段は、前記少なくとも一方の固定支持部の前記位相マスクの格子周期方向に沿った移動により前記位相マスクに対して生じた張力または圧縮力を測定する測定手段と、前記測定手段により測定された張力または圧縮力を表すデータ値を用いて該少なくとも一方の固定支持部の前記位相マスクの格子周期方向に沿った移動量を帰還制御して前記データ値を目標値に一致させる帰還制御手段と、を備えたことを要旨とする。
【００２３】
請求項７記載の発明は、上記課題を解決するため、前記印加手段は、前記少なくとも一方の固定支持部の前記位相マスクの格子周期方向に沿った移動量を測定し、測定した移動量を表すデータ値を外部から視認可能に表示する測定表示手段を備えたことを要旨とする。
【００２４】
請求項８記載の発明は、上記課題を解決するため、前記印加手段は、前記少なくとも一方の固定支持部の前記位相マスクの格子周期方向に沿った移動量を測定する測定手段と、前記測定手段により測定された移動量を表すデータ値を用いて該少なくとも一方の固定支持部の前記位相マスクの格子周期方向に沿った移動量を帰還制御して前記データ値を目標値に一致させる帰還制御手段と、を備えたことを要旨とする。
【００２５】
請求項９記載の発明は、上記課題を解決するため、前記グレーティング形成用光は紫外光であり、前記光導波路は前記紫外光の波長帯域に対して感受性を有している一方、前記紫外光とは異なる波長帯域を有する格子周期用モニタ光を前記対向面側から該位相マスクを介して前記光導波路に照射する格子周期モニタ手段をさらに備えたことを要旨とする。
【００２６】
請求項１０記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項３乃至９の内の何れか１項記載の光導波路グレーティング製造装置により製造されたことを要旨とする。
【発明の効果】
【００２７】
請求項１、３および１０記載の発明によれば、位相マスクとして、グレーティング形成用光を透過し、かつ石英ガラスのヤング率よりも低いヤング率を有する非脆性材料から製造された位相マスクを用い、この位相マスクに対し、回折格子の格子周期方向に沿って張力または圧縮力を印加しながら、グレーティング形成用光を位相マスクを介して光導波路に照射して露光し、光導波路の露光部分にグレーティングを形成している。
【００２８】
このため、例えば石英ガラス製の位相マスクに上述したように張力または圧縮力を印加しながらグレーティング形成用光を位相マスクを介して光導波路に露光した場合と比べて、位相マスクの印加張力に基づく伸張量および印加圧縮力に基づく圧縮量を増大させることができる。
【００２９】
この伸張量および圧縮量の増大により、石英ガラス製の位相マスクに張力または圧縮力を印加して光導波路にグレーティングを形成した場合と比べて、位相マスクの格子周期の可変範囲も拡大することができる。この結果、１つの位相マスクにより広波長帯域の光に対応する複数の光導波路グレーティング型光部品を製造することができるため、光導波路グレーティング型光部品の製造コストを大幅に低減することができる。
【００３０】
請求項２記載の発明によれば、樹脂のヤング率は石英ガラスのヤング率に比べて大幅に低いため、請求項１記載の効果をより顕著にすることができる。また、樹脂は、石英ガラスに比べて加工性に優れており、位相マスク自体のコストもガラス製の位相マスクに比べて低減することができ、光導波路グレーティング型光部品の製造コストをさらに低減することができる。
【００３１】
請求項４記載の発明によれば、少なくとも一方の固定支持部を位相マスクの格子周期方向に沿って移動させることにより、位相マスクに対して容易に張力または圧縮力を印加することができる。
【００３２】
請求項５記載の発明によれば、製造者等は、測定表示手段により表示された張力または圧縮力を表すデータ値を見ることにより、位相マスクに実際に印加されている張力または圧縮力を確認することができるため、位相マスクに対して、所望の格子周期に対応する張力または圧縮力を高精度で印加することが可能になり、位相マスクの格子周期およびグレーティングの周期をそれぞれ正確に設定することが可能になる。
【００３３】
請求項６記載の発明によれば、測定手段により測定された張力または圧縮力を表すデータ値を用いて少なくとも一方の固定支持部の位相マスクの格子周期方向に沿った移動量を帰還制御して上記データ値を目標値に一致させることにより、位相マスクに印加される張力または圧縮力を常に目標値に略一致させることができる。
【００３４】
したがって、位相マスクに印加される張力／圧縮力を、その目標値に対応する値に長期間安定して保持することが可能になり、光導波路に形成されるグレーティングの周期の精度をさらに向上させることができる。
【００３５】
また、位相マスクに印加される張力／圧縮力を、その目標値に対応する値に長期間安定して保持することが可能となるため、グレーティング形成対象となる光導波路を交換しても位相マスクに印加される張力／圧縮力には影響がない。したがって、量産性に優れた光導波路グレーティング製造装置を提供することができる。
【００３６】
請求項７記載の発明によれば、製造者等は、測定表示手段により表示された変位量を表すデータ値を見ることにより、位相マスクに実際に印加されている張力または圧縮力を確認することができるため、位相マスクに対して、所望の格子周期に対応する張力または圧縮力を高精度で印加することが可能になり、位相マスクの格子周期およびグレーティングの周期をそれぞれ正確に設定することが可能になる。
【００３７】
請求項８記載の発明によれば、測定手段により測定された変位量を表すデータ値を用いて少なくとも一方の固定支持部の位相マスクの格子周期方向に沿った移動量を帰還制御して上記データ値を目標値に一致させることにより、位相マスクに印加される張力または圧縮力を常に目標値に略一致させることができる。
【００３８】
したがって、位相マスクに印加される張力／圧縮力を、その目標値に対応する値に長期間安定して保持することが可能になり、光導波路に形成されるグレーティングの周期の精度を確保することができる。
【００３９】
また、位相マスクに印加される張力／圧縮力を、その目標値に対応する値に長期間安定して保持することが可能となるため、グレーティング形成対象となる光導波路を交換しても位相マスクに印加される張力／圧縮力には影響がない。したがって、量産性に優れた光導波路グレーティング製造装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
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。
【００４１】
（第１の実施の形態）
図１（ａ）は、本発明の第１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における位相マスク２を模式的に示す一側面図である。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）における一点鎖線Ａで囲んだ部分を拡大して示す図である。
【００４２】
位相マスク２は、光の位相を変化させることで光を回折させることができる光部品である。グレーティング形成に用いられる位相マスク２は、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、例えば略板形状を有している。
【００４３】
位相マスク２の長手側一側面２ａには、所定周期Λｍ毎に繰り返し所定の長さｄの微細凹部（凹溝）３が形成され、この結果、互いに隣接する凹部３間に所定の周期Λｍ、長さｄの微細凸部４が形成されている。すなわち、位相マスク２の長手側一側面２ａは、複数の微細凸部４が所定間隔（周期；格子周期またはマスク周期）を空けて配列された回折格子を有する位相面（回折格子面）として構成されている。以下、位相マスク２の長手側一側面２ａを位相面２ａと呼ぶ。
【００４４】
位相マスク２の位相面２ａに対向する長手側他側面２ｂは、位相マスク２の構成材料に対して透過性および干渉性の高いグレーティング形成用光である例えばレーザ光の入射面を構成している。
【００４５】
すなわち、入射面２ｂに対してレーザ光が露光（入射）されると、このレーザ光は、位相マスク２を透過して位相面２ａの複数の凸部４によりそれぞれ回折され、この結果、複数の回折光の干渉により光強度が周期的に変化した干渉縞が生じる。
【００４６】
この干渉縞（干渉パターン）が生じている部分に、光強度により屈折率が変化する特性を有するグレーティング形成対象としての光導波路を配置することにより、その光導波路に対して上記干渉パターンに対応した屈折率の周期的変化を持つグレーティングを形成することが可能となる。
【００４７】
本実施形態においては、図２に模式的に示すように、位相マスク２の位相面２ａにおいて回折された複数の回折光の内、＋１次光の回折光（＋１次回折光Ｄａ）と−１次光の回折光（−１次回折光Ｄｂ）との間の干渉領域Ｒを貫通するように光導波路５が配置されている。そして本実施形態においては、±１次回折光Ｄａ、Ｄｂの強度が強くなるように位相マスク２の特性が調整されている。
【００４８】
ここで、±１次回折光Ｄａ、Ｄｂにより光強度変調の周期、言い換えれば、光導波路５に形成されるグレーティングの周期Λｇは、位相マスク２のマスク周期（格子周期）Λｍの半分（１／２）となるため、グレーティング周期Λｇ＝Λｍ／２として表される。すなわち、光導波路５に形成されるグレーティング周期Λｇを調整／変化させるには、位相マスク２の周期Λｍを変化させればよい。
【００４９】
そこで、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は、図３に示すように、グレーティング形成用光として、紫外光領域で発光する紫外光レーザ光源８と、この紫外光レーザ光源８から出力された紫外光ＵＶを反射するミラー９と、位相マスク２をミラー９により反射された紫外光ＵＶの光路上に支持し、この位相マスク２に対してその長手方向（言い換えれば、位相マスク２の位相面２ａにおける格子ベクトルの方向；格子周期方向）に沿って張力あるいは圧縮力を印加可能な張力・圧縮力印加機構１０とを備えている。
【００５０】
紫外光領域で発光するレーザ光源８としては、波長１５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の波長範囲を有するレーザ光を出力する光源が利用可能であり、例えば、ＡｒＦ（フッ化アルゴン）エキシマレーザ、ＫｒＦ（フッ化クリプトン）エキシマレーザ、アルゴンイオンレーザ（使用光：第二高調波）、銅蒸気レーザ（使用光：第二高調波）、ＹＡＧレーザ（使用光：４倍波）等が利用可能である。
【００５１】
張力・圧縮力印加機構１０から印加された張力Ｔにより、位相マスク２（図４（ａ）参照）は、図４（ｂ）に示すように、その長手方向の長さＬがＬａに伸張し、結果として位相マスク２の周期Λｍを伸張させて対応するグレーティング周期Λｇを伸張させることができる。
【００５２】
同様に、張力・圧縮力印加機構１０から印加された圧縮力Ｐにより、図４（ａ）に示す位相マスク２は、図４（ｃ）に示すように、その長手方向の長さＬがＬｂに縮小し、結果として位相マスク２の周期Λｍを縮小させて対応するグレーティング周期Λｇを縮小させることができる。
【００５３】
このとき、本実施形態における光導波路グレーティング製造装置１においては、位相マスク２に対して張力・圧縮力印加機構１０により張力／圧縮力を印加する構成であることを考慮して、位相マスク２の材料を、グレーティング形成用光を透過し、ガラスよりもヤング率が低く、かつ非脆性の材料である、例えば樹脂（可塑性材料を含む）としている。
【００５４】
すなわち、本実施形態に係わる位相マスク２は、ガラスよりもヤング率（ガラス：約７０ＧＰａ）が非常に小さい樹脂により製造されているため、従来のガラス製の位相マスクの場合と比べて、より小さな伸張力／圧縮力を印加した場合でも位相マスク２の変形量（伸張量／縮小量）を大きくすることが可能になる。したがって、従来のガラス製位相マスクと比べて、より小さな伸張力／圧縮力を印加した場合でも、位相マスク２の周期Λｍ、言い換えればグレーティング周期Λｇを大きく変化させることができる。
【００５５】
なお、本実施形態における位相マスク２に印加した張力または圧縮力は、その印加される力と位相マスク変形量との関係、言い換えれば応力と歪との関係が線形である範囲内であることが望ましく、このように設定すれば、位相マスク２への張力あるいは圧縮力を解放した場合、位相マスク２自体は元の形に復元するため、位相マスク２を繰り返し使用することができる。
【００５６】
本実施形態における張力・圧縮力印加機構１０は、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、所定の水平面（設置面）に設置された板状の台座１５と、例えばこの台座１５の長手方向に沿って互いに対向し且つ離間して配置された一対のマスク固定支持部２０および２１と、台座長手方向に沿って互いに対向し且つ離間して配置されており、マスク固定支持部２０および２１がそれぞれ固定載置された一対の載置部２２および２３とを備えている。
【００５７】
また、張力・圧縮力印加機構１０は、載置部２２および２３の内、少なくとも一方（例えば、本実施形態では、載置部２３とする）を、位相マスク２の長手方向（位相面２ａの回折格子の格子周期方向）に沿ってスライド（移動）自在に支持するリニアステージ２４とを備えており、このリニアステージ２４は、台座１５の上面（載置面）１５ａに載置され、螺子２５ａおよび２５ｂを介して台座１５に固定されている。
【００５８】
このリニアステージ２４は、図示しない操作部からのコマンド入力により自動的に載置部２３を移動可能なステージでもよく、また、手動により載置部２３を移動できるステージでもよい。
【００５９】
さらに、張力・圧縮力印加機構１０は、台座１５の載置面１５ａ上に、螺子２５ａおよび２５ｂを介して固定支持された支持部２６を備えている。この支持部２６は、他方の載置部２２を、マスク固定支持部２０および２１が同一の高さになるように固定支持している。
【００６０】
マスク固定支持部２０は、上面側から見て略コの字形に形成された支持フレーム３０を備えている。この支持フレーム３０は、基部３０ａと、この基部３０ａの両端部から間隔を空けて台座長手方向に沿って平行に伸びるアーム３０ｂおよび３０ｃとを備えており、この基部３０ａ、アーム３０ｂおよび３０ｃの間隔によりマスク支持溝３０ｄが形成されている。同様に、支持フレーム３１は、基部３１ａと、アーム３１ｂおよび３１ｃと、マスク支持溝３１ｄとを備えている。
【００６１】
マスク固定支持部２０および２１は、そのマスク支持溝３０ｄおよび３１ｄが台座長手方向に沿って略一直線上となるように、載置部２３、リニアステージ２４、載置部２２および支持部２６を介して台座１５に取り付けられている。
【００６２】
マスク支持溝３０ｄおよび３１ｄの短手側の幅は、位相マスク２の厚さよりも長く、また、マスク支持溝３０ｄおよび３１ｄの内底壁を構成する基部３０ａおよび３１ａの内周面間の台座長手方向に沿った長さは、位相マスク２の長手方向の長さよりも長くなっている。
【００６３】
マスク固定支持部２０におけるアーム３０ｂおよび３０ｃの内の例えばアーム３０ｂには、その外周面からマスク支持溝３０ｄ側へ向かって複数の固定螺子３５が貫設され、同様に、マスク固定支持部３１におけるアーム３１ｂおよび３１ｃの内の例えばアーム３１ｂには、その外周面からマスク支持溝３１ｄ側へ向かって複数の固定螺子３５が貫設されている。
【００６４】
すなわち、位相マスク２は、その位相面２ａがアーム３０ｃおよび３１ｃ側を向くように長手側両端部２ｃおよび２ｄがマスク支持溝３０ｄおよび３１ｄに遊挿された状態で、複数の固定螺子３５の締め付けによりアーム３０ｃおよび３１ｃ側に押圧され、そのアーム３０ｃおよび３１ｃに当接して固定されるように構成されている。
【００６５】
さらに、支持フレーム３０および３１のアーム３０ｃおよび３１ｃにおける高さ方向に沿った中間部分であり、かつマスク固定支持部２０および２１により固定支持された位相マスク２と対向する部位には、互いの対向部位から台座長手方向に沿ってマスク支持溝３０ｄおよび３１ｄと連通するように形成された光導波路挿入溝３６および３７がそれぞれ形成されており、光導波路５を光導波路挿入溝３６および３７内に挿置可能になっている。
【００６６】
次に、本実施形態の全体動作について説明する。
【００６７】
図６に示すように、例えば光ファイバ等の光導波路５に対して所定周期のグレーティングを形成する際に、製造者は、予め定まっている紫外光レーザ光源８からミラー９を介して反射する紫外光ＵＶの光路に対して、張力・圧縮力印加機構１０のマスク固定支持部２０および２１に固定支持された位相マスク２の入射面２ｂが直交し、かつその入射面２ｂの中心が紫外光光路に略一致するように紫外光レーザ光源８、ミラー９、および張力・圧縮力印加機構１０の位置調整を行う。
【００６８】
そして、その位置調整後、製造者は、予めそのグレーティング形成部位（例えば光ファイバの場合コア部）に紫外光に対して光感受性を有するドーパント（例えばゲルマニウム（Ｇｅ））が予め添加された光導波路５（例えば、ゲルマニウムが添加されたコア部を有する光ファイバ）を用意し、この光導波路５を、予め定まっている位相マスク２の±１次回折光の干渉領域Ｒを通過し、かつ光導波路５の光軸方向と位相マスク２の長手方向とが略平行になるように光導波路挿入溝３６および３７内に挿置する。
【００６９】
ここで、製造者は、形成したいグレーティング周期Λｇを、予め設定されている位相マスク２の周期Λｍにより定まる値（Λｇ）よりも大きい値（Λｇ１）に設定する際、手動あるいは自動的に載置部２３を台座長手方向（光導波路光軸方向）に沿って、対向するマスク固定支持部２０から離間する方向へ移動させることにより、位相マスク２に対して張力を付与する。
【００７０】
この結果、位相マスク２は、その長手方向（位相マスクの回折格子の格子周期方向）に沿って伸張し、位相マスク２の周期がΛｍからΛｍ１に変化する。
【００７１】
この状態において、製造者は、紫外光レーザ光源８を動作させる。この結果、紫外光レーザ光源８から紫外光ＵＶが出射され、この紫外光ＵＶは、ミラー９により反射されて張力・圧縮力印加機構１０における位相マスク２の入射面２ｂから位相マスク２内に入射する。
【００７２】
入射された紫外光ＵＶにおける±１次光は、位相マスク２の位相面２ａにおける複数の凸部４によりそれぞれ±１次回折光ＤａおよびＤｂとしてそれぞれ回折され（図２参照）、この±１次回折光ＤａおよびＤｂにより、干渉領域Ｒに配置された光導波路５のグレーティング形成部位上に光強度が周期的に変化した干渉縞が形成される。
【００７３】
この結果、光導波路５のグレーティング形成部位に対して上記干渉パターンに対応した屈折率の周期的変化を持つグレーティングが形成される。
【００７４】
このとき、本実施形態によれば、位相マスク２の周期をΛｍからΛｍ１（Λｍ１＞Λｍ）に増大させているため、光導波路５に形成されたグレーティングの周期も、ΛｇからΛｇ１（Λｇ１＞Λｍ）に増大している。
【００７５】
すなわち、本実施形態によれば、位相マスク２に対して張力を印加しながら紫外光ＵＶを光導波路５に対して露光することにより、位相マスク２を交換することなく、また製作したいグレーティング周期Λｇ１に対応する位相マスクを用意することなく、位相マスク２に対応するグレーティング周期Λｇよりも増大した周期Λｇ１を有するグレーティングが形成された光導波路５ａ（グレーティング型光部品）を製造することができる。
【００７６】
一方、形成したいグレーティング周期Λｇを、予め設定されている位相マスク２の周期Λｍにより定まる値（Λｇ）よりも小さい値（Λｇ２）に設定する際製造者は、手動あるいは自動的に載置部２３を台座長手方向（光導波路光軸方向）に沿って、対向するマスク固定支持部２０に近付く方向へ移動させることにより、位相マスク２に対して圧縮力を付与する。
【００７７】
この結果、位相マスク２は、その長手方向（位相マスクの回折格子の格子周期方向）に沿って圧縮（縮小）し、位相マスク２の周期がΛｍからΛｍ２に変化する。
【００７８】
この状態において、製造者は、光導波路５に対して張力を印加していた場合と同様に、紫外光レーザ光源８を動作させる。この結果、紫外光レーザ光源８から出射された紫外光ＵＶは、ミラー９を介して位相マスク入射面２ｂから位相マスク２内に入射し、その±１次光は、位相面２ａにおける複数の凸部４によりそれぞれ±１次回折光ＤａおよびＤｂとしてそれぞれ回折されて光導波路５のグレーティング形成部位上に光強度が周期的に変化した干渉縞が形成される。
【００７９】
この結果、光導波路５のグレーティング形成部位に対して上記干渉パターンに対応した屈折率の周期的変化を持つグレーティングが形成される。
【００８０】
このとき、本実施形態によれば、位相マスク２の周期をΛｍからΛｍ２（Λｍ＞Λｍ２）に減少させているため、光導波路５に形成されたグレーティングの周期も、ΛｇからΛｇ２（Λｇ＞Λｇ２）に減少している。
【００８１】
すなわち、本実施形態によれば、位相マスク２に対して圧縮力を印加しながら紫外光ＵＶを光導波路５に対して露光することにより、位相マスク２を交換することなく、また製作したいグレーティング周期Λｇ２に対応する位相マスクを用意することなく、位相マスク２に対応するグレーティング周期Λｇよりも減少した周期Λｇ２を有するグレーティングが形成された光導波路５ｂ（グレーティング型光部品）を製造することができる。
【００８２】
そして、本実施形態によれば、上述したように、ガラスよりもヤング率が非常に小さい樹脂により製造された位相マスク２を用いているため、従来のガラス製の位相マスクを用いた場合と比べて、より小さな伸張力／圧縮力を印加した場合でも位相マスク２の変形量（伸張量／縮小量）を大きくすることが可能になる。
【００８３】
したがって、従来の石英ガラス製位相マスクと比べて、より小さな伸張力／圧縮力を印加した場合でも、位相マスク２の周期Λｍ、言い換えればグレーティング周期Λｇを大きく変化させることができる。
【００８４】
例えば、石英ガラス製の位相マスクの場合、そのマスク変形量は、高々０．２％であるが、樹脂を用いた位相マスク２の場合、そのマスク変形量は、その約１０倍以上である２％以上となる。
【００８５】
ここで、現在の光通信に用いられる光の主要波長である１５５０ｎｍ帯を考えた場合、従来のガラス製の位相マスク変形による波長変動可能量（範囲）は、マスク変形量に基づいて、１５５０ｎｍ×０．２％により３．１ｎｍ以下として得られる。
【００８６】
これに対して、本実施形態に係わる樹脂マスク２の場合、位相マスク変形による波長変動可能量（範囲）は、１５５０ｎｍ×２％により３１ｎｍ以上として得られる。
【００８７】
この約３０ｎｍ以上という波長変動範囲は、通常のＣ−Ｂａｎｄと呼ばれる通信波長帯域（１５３０ｎｍ〜１５６０ｎｍ）を略全てカバーすることができるため、１つの位相マスク２によりＣ−Ｂａｎｄ帯の全ての波長に対応した光導波路グレーティングを形成することが可能となり、光導波路グレーティング製造コストを大幅に低減することができる。
【００８８】
また、樹脂製位相マスク２は、広い可変波長範囲のグレーティング製造を可能にするというメリットに加えて、マスク自体の製造コストがガラス製の位相マスクの製造コストに比べて低いため、光導波路グレーティング製造コストをさらに低減することができる。
【００８９】
（第２の実施の形態）
図７は、本発明の第２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１Ａにおける張力・圧縮力印加機構１０Ａの概略構成を示す図である。なお、光導波路グレーティング製造装置１Ａの張力・圧縮力印加機構１０Ａ以外の構成については、第１実施形態の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。
【００９０】
図７に示すように、本実施形態に係わる張力・圧縮力印加機構１０Ａにおいて、台座１５、マスク固定支持部２０および２１の構成については、第１実施形態の張力・圧縮力印加機構１０の構成と略同等であるため、同一符号を付してその説明を省略する。
【００９１】
本実施形態において、マスク固定支持部２０が固定載置された載置部２２ａは、台座１５の載置面１５ａに直接固定されている。
【００９２】
また、台座１５の載置面１５ａ上には、リニアステージの代わりに、その載置面１５ａ上を台座長手方向に沿って手動または自動で移動自在に支持された可動支持部４０を備えている。
【００９３】
この可動支持部４０は、側面視で略凹字形に形成されており、載置面１５ａに台座長手方向に沿って移動自在に支持されたベース４０ａと、このベース４０ａの台座長手方向側の両端部から間隔を空けてそれぞれ上方に突出するアーム４０ｂおよび４０ｃとを備えており、このベース４０ａ、アーム４０ｂおよび４０ｃの間隔により、マスク固定支持部２１が固定載置された載置部２３を支持可能な支持スペース４０ｄが形成されている。
【００９４】
そして、可動支持部４０は、支持スペース４０ｄを構成するベース４０ａの上面（支持スペース４０ｄの底面）に台座長手方向に沿って取り付けられたレール部４０ｅを備えており、マスク固定支持部２１が固定載置された載置部２３は、支持スペース４０ｄ内においてレール部４０ｅに沿って移動自在に支持されている。なお、載置部２３のレール部４０ｅは、そのレール部４０ｅに沿った移動により生じる摩擦力（摩擦抵抗）は、可動支持部４０自体の移動により載置部２３に対して生じる押圧力に比べて無視できる程度に小さくなるように設定されている。
【００９５】
そして、張力・圧縮力印加機構１０Ａは、アーム４０ｂおよび４０ｃにおける台座長手方向に沿って載置部２３に対向する内面にそれぞれ取り付けられた圧力センサ４１および４２を備えている。
【００９６】
この圧力センサ４１および４２は、載置部２３のレール部４０ｅに沿った移動により、載置部２３がどちらか一方の圧力センサ４１および４２を当接して押圧した際に、その圧縮力を検出し、センサ情報として出力するようになっている。
【００９７】
また、張力・圧縮力印加機構１０Ａは、圧力センサ４１および４２にケーブルＣを介して電気的に接続されており、圧力センサ４１および圧力センサ４２により検出・出力されたセンサ情報を、製造者が視認可能に表示するセンサ情報表示部４３を備えている。
【００９８】
本実施形態によれば、製造者は、形成したいグレーティング周期Λｇを、予め設定されている位相マスク２の周期Λｍにより定まる値（Λｇ）よりも大きい値（Λｇ１）に設定する際、手動あるいは自動的に可動支持部４０を台座長手方向（光導波路光軸方向）に沿って、対向するマスク固定支持部２０から離間する方向へ移動させる。
【００９９】
この可動支持部４０の移動により、アーム４０ｃと載置部２３とが相対的に近接し、アーム４０ｃに取り付けられた圧力センサ４１が載置部２３に当接して載置部２３を押圧する。
【０１００】
この載置部２３に対する押圧により、固定支持部２１は載置部２３と一体にマスク固定支持部２０から離間する方向へ移動するため、この移動により位相マスク２に対して張力ｆａが印加される。
【０１０１】
一方、圧力センサ４１の載置部２３に対する押圧により載置部２３から圧力センサ４１に対して反力ｆｂが生じており、この反力ｆｂは、圧力センサ４１により検出されてセンサ情報としてセンサ情報表示部４３に送られてセンサ情報表示部４３により表示される。
【０１０２】
このとき、載置部２３のレール部４０ｅに対する摩擦抵抗が載置部２３への押圧力に比べて無視できる程度に小さく設定されているため、圧力センサ４１を介して検出されセンサ情報表示部４３によりセンサ情報として表示されている圧力ｆｂの値と位相マスク２に対して印加されている張力ｆａの値とは略一致する。
【０１０３】
したがって、製造者は、センサ情報表示部４３により表示されている圧力値を見ながら、可動支持部４０の移動量を調整することにより、所望の張力を位相マスク２に対して印加することができる。
【０１０４】
なお、張力印加後の光導波路５に対する紫外線ＵＶの露光による光導波路５へのグレーティング形成工程については、第１の実施形態と同様である。
【０１０５】
一方、形成したいグレーティング周期Λｇを、予め設定されている位相マスク２の周期Λｍにより定まる値（Λｇ）よりも小さい値（Λｇ２）に設定する際、手動あるいは自動的に可動支持部４０を台座長手方向に沿って、対向するマスク固定支持部２０に接近する方向へ移動させる。
【０１０６】
この可動支持部４０の移動により、アーム４０ｂと載置部２３とが相対的に近接し、アーム４０ｂに取り付けられた圧力センサ４２が載置部２３に当接して載置部２３を押圧する。
【０１０７】
この載置部２３に対する押圧により、固定支持部２１は載置部２３と一体にマスク固定支持部２０に接近する方向へ移動するため、この移動により位相マスク２に対して押圧力が印加される。
【０１０８】
一方、圧力センサ４２の載置部２３に対する押圧により載置部２３から圧力センサ４２に対して反力が生じており、この反力は、圧力センサ４２により検出されてセンサ情報としてセンサ情報表示部４３に送られてセンサ情報表示部４３により表示される。
【０１０９】
このとき、載置部２３のレール部４０ｅに対する摩擦抵抗が載置部２３への押圧力に比べて無視できる程度に小さく設定されているため、圧力センサ４２を介して検出されセンサ情報表示部４３によりセンサ情報として表示されている圧力値と位相マスク２に対して印加されている圧縮力値とは略一致する。
【０１１０】
したがって、製造者は、センサ情報表示部４３により表示されている圧力値を見ながら、可動支持部４０の移動量を調整することにより、所望の圧縮力を位相マスク２に対して印加することができる。
【０１１１】
なお、圧縮力印加後の光導波路５に対する紫外線ＵＶの露光による光導波路５へのグレーティング形成工程については、第１の実施形態と同様である
すなわち、本実施形態によれば、例えば予め位相マスク２に対して印加する張力の値および圧縮力の値とその張力値および圧縮力値に対する位相マスク２の周期の伸張量および縮小量との関係をそれぞれ測定しておくことにより、製造者は、センサ情報表示部４３に表示された圧力値に基づいて正確な張力および圧縮力を位相マスク２に対して印加することができ、位相マスク２の周期の伸張量および縮小量をそれぞれ正確に設定することができる。
【０１１２】
この結果、光導波路５に形成されたグレーティングの周期の精度を確保することができる。
【０１１３】
なお、本実施形態では、位相マスク２に印加される張力／圧縮力に対応する載置部２３への圧力を検出する手段として圧力センサを用いたが、ロードセル等の他のセンサを用いることも可能である。
【０１１４】
（第３の実施の形態）
図８は、本発明の第３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１Ｂにおける張力・圧縮力印加機構１０Ｂの概略構成を示す図である。なお、光導波路グレーティング製造装置１Ｂの張力・圧縮力印加機構１０Ｂ以外の構成については、第１実施形態の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。
【０１１５】
図８に示すように、本実施形態に係わる張力・圧縮力印加機構１０Ｂにおいて、台座１５、マスク固定支持部２０および２１、可動支持部４０、圧力センサ４１および４２の構成については、第２実施形態の張力・圧縮力印加機構１０Ａの構成と略同等であるため、同一符号を付してその説明を省略する。
【０１１６】
なお、本実施形態においては、可動支持部４０は、台座１５の載置面１５ａを台座長手方向に沿って自動で移動自在に支持されており、台座１５には、可動支持部４０の台座長手方向へ移動させる駆動部５０が設置されている。
【０１１７】
さらに、本実施形態における張力・圧縮力印加機構１０Ｂは、センサ情報表示部の代わりに、帰還制御機構５１を備えている。
【０１１８】
この帰還制御機構５１は、図８に示すように、圧力センサ４１および４２にケーブルＣ１を介して電気的に接続されており、圧力センサ４１および圧力センサ４２により検出・出力されたセンサ情報を電気的に解析処理するセンサ情報解析処理部５２と、変化させたい位相マスク２の周期の変化量等を入力する入力部５３とを備えている。
【０１１９】
また、帰還制御機構５１は、センサ情報解析処理部５２および入力部５３それぞれに電気的に接続されており、センサ情報解析処理部５２により解析処理された圧力値と入力部５３から入力された位相マスク周期とを用いて後掲図９に示す処理を行う制御部５４を備えている。
【０１２０】
制御部５４は、例えば予め測定された、位相マスク２に対して印加される張力の値および圧縮力の値と、この張力値および圧縮力値に対する位相マスク２の周期の伸張量および縮小量との関係を表す関係データＤ１を保持している。なお、制御部５４としては、プログラムに従って動作するコンピュータ回路（プログラムドロジック回路）やハードワイヤードロジック回路が適用可能である。
【０１２１】
さらに、帰還制御機構５１は、駆動部５０に対してケーブルＣ２により電気的に接続されており、制御部５４から送られた駆動信号に応じてケーブルＣ２を介して所定の駆動量および駆動方向を含む駆動指令を計算して出力する駆動信号出力部５５を備えている。
【０１２２】
駆動信号出力部５５は、位相マスク２に対して印加される張力の値および圧縮力の値に対応する載置部２３への圧力値と可動支持部４０の移動量との関係を表す関係データＤ２を保持している。
【０１２３】
次に、本実施形態の全体動作について説明する。
【０１２４】
本実施形態によれば、予め設定されている位相マスク２の周期Λｍにより定まる値（Λｇ）よりも大きい周期Λｇ１のグレーティングを形成する場合、製造者は、その周期Λｇ１を得るために必要な位相マスク２の周期Λｍの伸張量を入力部５３を介して制御部５４に入力する。
【０１２５】
制御部５４は、図９に示すように、入力された位相マスク２の伸張量に基づいて関係データＤ１を参照し、入力された伸張量分位相マスク２を伸張させるために必要な張力値を目標値として設定し（図９；ステップＳ１）、制御ループ回数の初期値ｎを０に設定し（ステップＳ２）、圧力センサ４１により検出されセンサ情報解析処理部５２により解析処理されたセンサ情報に基づいて現在の載置部２３に印加されている圧力値を測定する（ステップＳ３）。
【０１２６】
次いで、制御部５４は、ステップＳ１により設定された目標値とステップＳ３の処理により測定された圧力値とが一致するか否か判断し（ステップＳ４）、この判断の結果ＮＯ（不一致）の場合、制御部５４は、制御ループ回数の初期値ｎを０に設定し（ステップＳ５）、目標値に対応する駆動信号出力指令を駆動信号出力部５５に送信する。駆動信号出力部５５は、送信されてきた駆動信号出力指令に基づいて、その目標値に対応する圧力値を載置部２３へ印加するために必要な可動支持部４０の駆動量および駆動方向（固定支持部２０から離れる方向）を含む駆動信号を関係データＤ２に基づいて計算し（ステップＳ６）、計算した駆動信号を駆動部５０に対して送信する。この結果、駆動部５０の駆動制御により、可動支持部４０は、駆動信号に対応する駆動量および駆動方向に従って固定支持部２０から離れる方向へ移動する（ステップＳ７）。
【０１２７】
この可動支持部４０の移動により、アーム４０ｃと載置部２３とが相対的に近接し、アーム４０ｃに取り付けられた圧力センサ４１が載置部２３に当接して載置部２３を押圧する。
【０１２８】
この載置部２３に対する押圧により、固定支持部２１は載置部２３と一体にマスク固定支持部２０から離間する方向へ移動するため、この移動により位相マスク２に対して張力ｆａが印加される。
【０１２９】
一方、圧力センサ４１の載置部２３に対する押圧により載置部２３から圧力センサ４１に対して反力ｆｂが生じており、この反力ｆｂは、圧力センサ４１により検出されてセンサ情報としてセンサ情報解析処理部５２を介して制御部５４に送信される。
【０１３０】
制御部５４は、駆動信号出力指令送信後、ステップＳ３の処理に戻り、センサ情報解析部５２を介して送信されてきたセンサ情報に対応する現在の圧力値を測定し、ステップＳ２により設定された目標値とステップＳ３の処理により測定された圧力値とが一致するか否か判断する（ステップＳ４）。
【０１３１】
今、ステップＳ３の処理により測定された圧力値は、設定された目標値に基づいてステップＳ６〜Ｓ７の処理により設定された目標値に対応する圧力値となると、ステップＳ４の処理はＹＥＳとなり、制御部５４は、制御ループ回数ｎをｎ＋１に設定、言い換えれば１インクリメントし（ステップＳ８）、インクリメントされたｎが予め設定された安定指標回数Ｎ（例えば、Ｎ＝３〜１０程度）を越えているか否か判断する（ステップＳ９）。
【０１３２】
この判断の結果ＮＯ（安定指標回数Ｎを越えていない）と判断された場合には、制御部５４は、再度ステップＳ３の処理に戻り、ステップＳ３およびステップＳ４の処理を行う。
【０１３３】
このとき、位相マスク２に対して印加されている張力値（圧力センサ４１により検出される圧力値）が目標値に対応する圧力値に安定して略一致していれば、ステップＳ３の処理、ステップＳ４のＹＥＳの判断処理、およびステップＳ８〜ステップＳ９の処理が繰り返し実行され、この繰り返し処理の回数が安定指標回数Ｎを越えたとき（ｎ＞Ｎ）、ステップＳ９の処理はＹＥＳとなって、位相マスク伸張処理が終了する。
【０１３４】
この結果、位相マスク２を、所望のグレーティング周期に対応する伸張量分だけ伸張させることができる。
【０１３５】
なお、本実施形態における光導波路５に対する紫外線ＵＶの露光による光導波路５へのグレーティング形成工程は、ステップＳ３〜Ｓ４、およびステップＳ８〜Ｓ９の処理が繰り返し実行されている期間中、すなわち、位相マスク２に対して印加されている張力値が目標値に安定して一致している期間中において第１の実施形態と同様に実行される。
【０１３６】
同様に、予め設定されている位相マスク２の周期Λｍにより定まる値（Λｇ）よりも小さい周期Λｇ２のグレーティングを形成する場合については、製造者は、その周期Λｇ２を得るために必要な位相マスク２の周期Λｍの縮小量を入力部５３を介して制御部５４に入力する。
【０１３７】
制御部５４は、上述した伸張処理の場合と同様のステップＳ１〜Ｓ９の処理を、圧力センサ４２のセンサ情報に基づいて実行する。
【０１３８】
なお、ステップＳ６の処理は、目標値に対応する圧力値を載置部２３へ印加するために必要な可動支持部４０の駆動量および駆動方向（固定支持部２０に近付く方向）を含む駆動信号の計算処理であり、位相マスク２に対して印加される力は、上記駆動信号に基づく圧力センサ４２の載置部２３に対する押圧により載置部２３と一体にマスク固定支持部２０に近付く方向へ移動する固定支持部２１からの圧力である。
【０１３９】
この結果、位相マスク２の周期を、所望のグレーティング周期に対応する縮小量分だけ縮小させることができる。
【０１４０】
なお、本実施形態における光導波路５に対する紫外線ＵＶの露光による光導波路５へのグレーティング形成工程は、ステップＳ３〜Ｓ４、およびステップＳ８〜Ｓ９の処理が繰り返し実行されている期間中、すなわち、位相マスク２に対して印加されている圧力値が目標値に安定して一致している期間中において第１の実施形態と同様に実行される。
【０１４１】
以上述べたように、本実施形態によれば、位相マスク２に対して現在印加されている張力／圧縮力に対応する圧力値を検出してフィードバック（帰還）し、この帰還された圧力値と、形成したいグレーティング周期に対応する位相マスク２の伸張量／縮小量を得るための目標値とが一致するように可動支持部４０の移動量を帰還制御している。
【０１４２】
このため、位相マスク２に印加される張力／圧縮力を、その目標値に対応する値に長期間安定して保持することが可能になる。この結果、光導波路５に形成されるグレーティングの周期の精度を確保することができ、製造されるグレーティング型光部品のグレーティングに基づく光学特性の安定度を向上させることができる。
【０１４３】
また、位相マスク２に印加される張力／圧縮力を、その目標値に対応する値に長期間安定して保持することが可能となるため、グレーティング形成対象となる光導波路５を交換しても位相マスク２に印加される張力／圧縮力には影響がない。したがって、量産性に優れた光導波路グレーティング製造装置を提供することができる。
【０１４４】
なお、入力部５３から制御部５４に入力される情報は、取得したいグレーティングの周期、そのグレーティング周期に対応する反射中心波長、そのグレーティング周期や反射中心波長に基づいて予め計算された張力値や圧力値であってもよい。
【０１４５】
（第４の実施の形態）
図１０は、本発明の第４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１Ｃにおける張力・圧縮力印加機構１０Ｃの概略構成を示す図である。なお、光導波路グレーティング製造装置の張力・圧縮力印加機構１０Ｃ以外の構成については、第１実施形態の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。
【０１４６】
図１０に示すように、本実施形態に係わる張力・圧縮力印加機構１０Ｃにおいて、台座１５、マスク固定支持部２０および２１の構成については、第１実施形態の張力・圧縮力印加機構１０の構成と略同等であるため、同一符号を付してその説明を省略する。
【０１４７】
本実施形態において、マスク固定支持部２０が固定載置された載置部２２ｂは、台座１５の載置面１５ａに直接固定されている。
【０１４８】
また、マスク固定支持部２１が固定載置された載置部２３は、載置面１５ａ上を台座長手方向に沿って手動または自動で移動自在に支持されている。
【０１４９】
そして、張力・圧縮力印加機構１０Ｃは、載置部２３の近傍に設置されており、予め設定された載置部２３の基準位置からの台座長手方向に沿った変位量を検出してセンサ情報として出力するための非接触式の位置センサ５６と、この位置センサ５６にケーブルＣ５を介して電気的に接続されており、位置センサ５６により検出・出力されたセンサ情報を、製造者が視認可能に表示するセンサ情報表示部５７を備えている。
【０１５０】
位置センサ５６としては、変位量を目盛りの変化により目視で読み取る変位計（この場合、センサ情報表示部は不要）、レーザスケールや光の干渉より変位量を電子的な信号として検出するセンサ等が適用可能である。
【０１５１】
本実施形態によれば、製造者は、形成したいグレーティング周期Λｇを、予め設定されている位相マスク２の周期Λｍにより定まる値（Λｇ）よりも大きい値（Λｇ１）に設定する際、手動あるいは自動的に載置部２３を基準位置から台座長手方向（光導波路光軸方向）に沿って、対向するマスク固定支持部２０から離間する方向へ移動させる。
【０１５２】
この載置部２３の移動により、載置部２３に載置された固定支持部２１は、載置部２３と一体にマスク固定支持部２０から離間する方向へ移動するため、この移動により位相マスク２に対して張力が印加される。
【０１５３】
一方、載置部２３の移動に伴う変位量は、位置センサ５６により検出されており、この変位量は、センサ情報としてセンサ情報表示部５７に送られてセンサ情報表示部５７により表示される。
【０１５４】
この結果、製造者は、センサ情報表示部５７により表示されている変位量を見ながら、載置部２３（固定支持部２１）の移動量を調整することにより、所望の張力を位相マスク２に対して印加することができる。
【０１５５】
なお、張力印加後の光導波路５に対する紫外線ＵＶの露光による光導波路５へのグレーティング形成工程については、第１の実施形態と同様である。
【０１５６】
一方、本実施形態によれば、製造者は、形成したいグレーティング周期Λｇを、予め設定されている位相マスク２の周期Λｍにより定まる値（Λｇ）よりも小さい値（Λｇ２）に設定する際、手動あるいは自動的に載置部２３を基準位置から台座長手方向（光導波路光軸方向）に沿って、対向するマスク固定支持部２０に接近する方向へ移動させる。
【０１５７】
この載置部２３の移動により、載置部２３に載置された固定支持部２１は、載置部２３と一体にマスク固定支持部２０に接近する方向へ移動するため、この移動により位相マスク２に対して圧縮力が印加される。
【０１５８】
一方、載置部２３の移動に伴う変位量は、位置センサ５６により検出されており、この変位量は、センサ情報としてセンサ情報表示部５７に送られてセンサ情報表示部５７により表示される。
【０１５９】
この結果、製造者は、センサ情報表示部５７により表示されている変位量を見ながら、載置部２３（固定支持部２１）の移動量を調整することにより、所望の圧縮力を位相マスク２に対して印加することができる。
【０１６０】
なお、圧力印加後の光導波路５に対する紫外線ＵＶの露光による光導波路５へのグレーティング形成工程については、第１の実施形態と同様である。
【０１６１】
すなわち、本実施形態によれば、例えば予め位相マスク２に対して印加する張力の値および圧縮力の値に対応する載置部２３の基準位置からの変位量とその張力値および圧縮力値に対する位相マスク２の周期の伸張量および縮小量との関係をそれぞれ測定しておくことにより、製造者は、センサ情報表示部５７に表示された変位量に基づいて正確な張力および圧縮力を位相マスク２に対して印加することができ、位相マスク２の周期の伸張量および縮小量をそれぞれ正確に設定することができる。
【０１６２】
この結果、光導波路５に形成されたグレーティングの周期の精度を確保することができる。
【０１６３】
（第５の実施の形態）
図１１は、本発明の第５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１Ｄにおける張力・圧縮力印加機構１０Ｄの概略構成を示す図である。なお、光導波路グレーティング製造装置の張力・圧縮力印加機構１０Ｄ以外の構成については、第１実施形態の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。
【０１６４】
図１１に示すように、本実施形態に係わる張力・圧縮力印加機構１０Ｄにおいて、台座１５、マスク固定支持部２０および２１、載置部２３、および位置センサ５６の構成については、第４実施形態の張力・圧縮力印加機構１０Ｃの構成と略同等であるため、同一符号を付してその説明を省略する。
【０１６５】
なお、本実施形態においては、載置部２３は、台座１５の載置面１５ａを台座長手方向に沿って自動で移動自在に支持されており、台座１５には、載置部２３を台座長手方向へ移動させる駆動部６０が設置されている。
【０１６６】
さらに、本実施形態における張力・圧縮力印加機構１０Ｄは、センサ情報表示部の代わりに、帰還制御機構６１を備えている。
【０１６７】
この帰還制御機構６１は、図１１に示すように、位置センサ５６にケーブルＣ６を介して電気的に接続されており、位置センサ５６により検出・出力されたセンサ情報を電気的に解析処理するセンサ情報解析処理部６２と、位相マスク２の周期変化量等を入力する入力部６３とを備えている。
【０１６８】
また、帰還制御機構６１は、センサ情報解析処理部６２および入力部６３それぞれに電気的に接続されており、センサ情報解析処理部６２により解析処理された変位量と入力部６３から入力された周期変化量とを用いて後掲図１２に示す処理を行う制御部６４を備えている。
【０１６９】
制御部６４は、例えば第３実施形態と同様に、位相マスク２に対して印加される張力の値および圧縮力の値に対応する載置部２３の基準位置からの変位量と、この変位量に対する位相マスク２の周期の伸張量および縮小量との関係を表す関係データＤ１０を保持している。なお、制御部６４としては、プログラムに従って動作するコンピュータ回路（プログラムドロジック回路）やハードワイヤードロジック回路が適用可能である。
【０１７０】
さらに、帰還制御機構６１は、駆動部６０に対してケーブルＣ７により電気的に接続されており、制御部６４から送られた駆動信号に応じてケーブルＣ７を介して所定の駆動量および駆動方向を含む駆動指令を計算して出力する駆動信号出力部６５を備えている。
【０１７１】
次に、本実施形態の全体動作について説明する。
【０１７２】
本実施形態によれば、予め設定されている位相マスク２の周期Λｍにより定まる値（Λｇ）よりも大きい周期Λｇ１のグレーティングを形成する場合、製造者は、その周期Λｇ１を得るために必要な位相マスク２の周期Λｍの伸張量を入力部６３を介して制御部６４に入力する。
【０１７３】
制御部６４は、図１２に示すように、入力された位相マスク２の伸張量に基づいて関係データＤ１を参照し、入力された伸張量分位相マスク２を伸張させるために必要な載置部２３の基準位置からの変位量を目標値として設定し（図１２；ステップＳ１１）、制御ループ回数の初期値ｎを０に設定し（ステップＳ１２）、位置センサ５６により検出されセンサ情報解析処理部６２により解析処理されたセンサ情報に基づいて現在の載置部２３の基準位置からの変位量を測定する（ステップＳ１３）。
【０１７４】
次いで、制御部６４は、ステップＳ１１により設定された目標値とステップＳ１３の処理により測定された変位量とが一致するか否か判断し（ステップＳ１４）、この判断の結果ＮＯ（不一致）の場合、制御部６４は、制御ループ回数の初期値ｎを０に設定し（ステップＳ１５）、目標値に対応する駆動信号出力指令を駆動信号出力部６５に送信する。
【０１７５】
駆動信号出力部６５は、送信されてきた駆動信号出力指令に基づいて、その目標値に対応する変位量を計算し、計算した変位量および変位方向を含む駆動信号を駆動部６０に対して送信する。この結果、駆動部６０の駆動制御により、載置部２３は、マスク固定支持部２１と一体に駆動信号に対応する変位量および変位方向に従って固定支持部２０から離れる方向へ移動する（ステップＳ１７）。
【０１７６】
このマスク固定支持部２１の移動により位相マスク２に対して張力が印加される。
【０１７７】
一方、マスク固定支持部２１（載置部２３）の変位量は、位置センサ５６により検出されてセンサ情報としてセンサ情報解析処理部６２を介して制御部６４に送信される。
【０１７８】
制御部６４は、駆動信号出力指令送信後、ステップＳ１３の処理に戻り、センサ情報解析処理部６２を介して送信されてきたセンサ情報に対応する現在の変位量を測定し、ステップＳ１１により設定された目標値とステップＳ１３の処理により測定された変位量とが一致するか否か判断する（ステップＳ１４）。
【０１７９】
今、ステップＳ１３の処理により測定された変位量は、設定された目標値に基づいてステップＳ１６〜Ｓ１７の処理により設定された目標値に対応する変位量となると、ステップＳ１４の処理はＹＥＳとなり、制御部６４は、制御ループ回数ｎをｎ＋１に設定、言い換えれば１インクリメントし（ステップＳ１８）、インクリメントされたｎが予め設定された安定指標回数Ｎ（例えば、Ｎ＝３〜１０程度）を越えているか否か判断する（ステップＳ１９）。
【０１８０】
この判断の結果ＮＯ（安定指標回数Ｎを越えていない）と判断された場合には、制御部６４は、再度ステップＳ１３の処理に戻り、ステップＳ１３およびステップＳ１４の処理を行う。
【０１８１】
このとき、位相マスク２に対して印加されている張力値に対応する変位量（位置センサ５６により検出される変位量）が目標値に安定して略一致していれば、ステップＳ１３の処理、ステップＳ１４のＹＥＳの判断処理、およびステップＳ１８〜ステップＳ１９の処理が繰り返し実行され、この繰り返し処理の回数が安定指標回数Ｎを越えたとき（ｎ＞Ｎ）、ステップＳ１９の処理はＹＥＳとなって、位相マスク伸張処理が終了する。
【０１８２】
この結果、位相マスク２を、所望のグレーティング周期に対応する伸張量分だけ伸張させることができる。
【０１８３】
なお、本実施形態における光導波路５に対する紫外線ＵＶの露光による光導波路５へのグレーティング形成工程は、ステップＳ１３〜Ｓ１４、およびステップＳ１８〜Ｓ１９の処理が繰り返し実行されている期間中、すなわち、位相マスク２に対して印加されている張力値が目標値に安定して一致している期間中において第１の実施形態と同様に実行される。
【０１８４】
同様に、予め設定されている位相マスク２の周期Λｍにより定まる値（Λｇ）よりも小さい周期Λｇ２のグレーティングを形成する場合については、製造者は、その周期Λｇ２を得るために必要な位相マスク２の周期Λｍの縮小量を入力部６３を介して制御部６４に入力する。
【０１８５】
制御部６４は、上述した伸張処理の場合と同様のステップＳ１１〜Ｓ１９の処理を、位置センサ５６のセンサ情報に基づいて実行する。
【０１８６】
なお、ステップＳ１６の処理は、目標値に対応する変位量だけ載置部２３を移動させるために必要な載置部２３の変位量および変位方向（固定支持部２０に近付く方向）を含む駆動信号の計算処理であり、位相マスク２に対して印加される力は、上記駆動信号に基づいてマスク固定支持部２１がマスク固定支持部２０に近付く方向へ移動する際の固定支持部２１からの圧縮力である。
【０１８７】
この結果、位相マスク２の周期を、所望のグレーティング周期に対応する縮小量分だけ縮小させることができる。
【０１８８】
なお、本実施形態における光導波路５に対する紫外線ＵＶの露光による光導波路５へのグレーティング形成工程は、ステップＳ１３〜Ｓ１４、およびステップＳ１８〜Ｓ１９の処理が繰り返し実行されている期間中、すなわち、位相マスク２に対して印加されている圧縮力値に対応する変位量が目標値に安定して一致している期間中において第１の実施形態と同様に実行される。
【０１８９】
以上述べたように、本実施形態によれば、位相マスク２に対して現在印加されている張力／圧縮力に対応する基準位置からの変位量を検出してフィードバック（帰還）し、この帰還された変位量と、形成したいグレーティング周期に対応する位相マスク２の伸張量／縮小量を得るための目標値（変位量）とが一致するように載置部２３（マスク固定支持部２１）の変位量を帰還制御している。
【０１９０】
このため、位相マスク２に印加される張力／圧縮力を、その目標値に対応する値に長期間安定して保持することが可能になる。この結果、光導波路５に形成されるグレーティングの周期の精度を確保することができ、製造されるグレーティング型光部品のグレーティングに基づく光学特性の安定度を向上させることができる。
【０１９１】
また、位相マスク２に印加される張力／圧縮力を、その目標値に対応する値に長期間安定して保持することが可能となるため、グレーティング形成対象となる光導波路５を交換しても位相マスク２に印加される張力／圧縮力には影響がない。したがって、量産性に優れた光導波路グレーティング製造装置を提供することができる。
【０１９２】
なお、入力部６３から制御部６４に入力される情報は、取得したいグレーティングの周期、そのグレーティング周期に対応する反射中心波長、そのグレーティング周期や反射中心波長に基づいて予め計算された張力値や圧縮力値であってもよい。
【０１９３】
ここで、第１〜第５実施形態に係わる光導波路グレーティング製造装置１〜１Ｄの効果を確認するため、例えば第３実施形態（図８）に係わる張力・圧縮力印加機構１０Ｂを有する光導波路グレーティング製造装置１Ｂを用いて光導波路グレーティング型光部品を実際に製造した（実施例１）。
【０１９４】
この実施例１において、光導波路グレーティング型光部品を製造する際に使用した位相マスク２は、ヤング率：約１２００ＭＰａを有するアモルファスフッ素樹脂により製造された、周期Λｍ：１０７０ｎｍ、およびマスク厚（入射紫外光ＵＶの光路に沿った厚さ）が３５μｍ、７０μｍ、１４０μｍの３種類の位相マスク２ａ１、２ａ２、２ａ３である。
【０１９５】
また、グレーティング形成対象となる光導波路５としては、（株）フジクラ製のシングルモード光ファイバ“FutureGuide-SM”を使用した。
【０１９６】
すなわち、図６および図８に示す張力・圧縮力印加機構１０Ｂを有する光導波路グレーティング製造装置１Ｂに対して３種類の位相マスク２ａ１〜２ａ３を交互に固定する。そして、固定した位相マスク２ａ１〜２ａ３毎に、その位相マスク２ａ１〜２ａ３に対する印加張力を変化させながら紫外光ＵＶを露光してシングルモード光ファイバにグレーティングをそれぞれ形成して光導波路グレーティング型光部品を製造した。なお、位相マスクにおけるマスク固定支持部２０および２１に固定される両端部２ｃおよび２ｄ間の間隔を２４ｍｍとした。
【０１９７】
そして、製造された光導波路グレーティング型光部品それぞれの基準中心波長｛位相マスク周期Λｍ：１０７０ｎｍに対応するグレーティング周期Λｇにより反射される中心波長（シフト量零）｝からのシフト量（伸張量）をそれぞれ測定し、測定した中心波長シフト量と位相マスク２ａ１〜２ａ３に対する印加張力との関係を求めた。
【０１９８】
図１３は、求められた中心波長シフト量と印加張力との関係を示すグラフである。
【０１９９】
図１３に示すように、位相マスク２ａ１〜２ａ３のマスク厚の違いにより傾きは異なるものの、全ての位相マスク２ａ１〜２ａ３において印加張力変化に応じて中心波長の基準中心波長からのシフト量が線形に変化することが確認できた。なお、マスク厚の異なる位相マスクそれぞれの線形変化の傾きが異なるのは、その位相マスクのマスク厚の差異により位相マスクの横断面積（入射紫外光ＵＶの光路に沿った断面積）が変化するため、同一の張力を印加した場合でもそれぞれの位相マスクの歪量が変化するためと考えられる。
【０２００】
すなわち、図１３に示すように、同一の張力をそれぞれの位相マスク２ａ１〜２ａ３に印加した場合、マスク厚が薄い程、言い換えれば、位相マスクの引っ張り方向に直交する位相マスク横断面の面積が小さい程、得られる波長変化量が大きいことが分かる。
【０２０１】
したがって、より大きな中心波長シフト量（周期変化量）を得たい場合には、引っ張り方向に直交する（紫外光の光路に平行な）位相マスクの横断面の面積を小さくすることが望ましい。
【０２０２】
一方、位相マスク自体の強度の観点から、位相マスクのマスク厚は１０μｍ以上であることが望ましい。
【０２０３】
なお、実施例１では、図６および図８に示す張力・圧縮力印加機構１０Ｂを有する光導波路グレーティング製造装置１Ｂにおいて位相マスク２ａ１〜２ａ３に対して印加張力を増大させた場合の中心波長シフト量を測定した結果について示したが、印加圧力を増大させた場合においては、図１３に示すグラフにおいて横軸を印加圧力とし、縦軸を中心波長の減少量（−方向へのシフト量）に設定すると、図１３と略同等の特性が得られる。
【０２０４】
さらに、第１〜第５実施形態に係わる光導波路グレーティング製造装置１〜１Ｄの効果を確認するため、例えば第５実施形態（図１１）に係わる張力・圧縮力印加機構１０Ｄを有する光導波路グレーティング製造装置１Ｄを用いて光導波路グレーティング型光部品を実際に製造した（実施例２）。
【０２０５】
この実施例２において、光導波路グレーティング型光部品を製造する際に使用した位相マスク２は、実施例１と同様にヤング率：約１２００ＭＰａを有するアモルファスフッ素樹脂により製造された、周期Λｍ：１０７０ｎｍ、およびマスク厚が３５μｍ、７０μｍ、１４０μｍの３種類の位相マスク２ａ１、２ａ２、２ａ３である。
【０２０６】
また、グレーティング形成対象となる光導波路５としては、実施例１と同様にシングルモード光ファイバ“FutureGuide-SM”を使用した。
【０２０７】
すなわち、図６および図１１に示す張力・圧縮力印加機構１０Ｄを有する光導波路グレーティング製造装置１Ｄに対して３種類の位相マスク２ａ１〜２ａ３をそれぞれ固定する。そして、固定した位相マスク２ａ１〜２ａ３毎に、対応する位相マスク２ａ１〜２ａ３に対する変位量を変化させながら紫外光ＵＶを露光してシングルモード光ファイバにグレーティングをそれぞれ形成して光導波路グレーティング型光部品を製造した。なお、位相マスクにおけるマスク固定支持部２０および２１に固定される両端部２ｃおよび２ｄ間の間隔を２４ｍｍとした。
【０２０８】
すなわち、図６および図１１に示す張力・圧縮力印加機構１０Ｄを有する光導波路グレーティング製造装置１Ｄにより３種類の位相マスク２ａ１〜２ａ３を交互に固定する。そして、位相マスク２ａ１〜２ａ３毎に、固定支持部２１の変位量を、位相マスク２が長軸方向に沿って引っ張られる方向（固定支持部２１が固定支持部２０から離れる方向）へ変化させて位相マスク２ａ１〜２ａ３に対する印加張力を変化させながら紫外光ＵＶを露光してシングルモード光ファイバにグレーティングをそれぞれ形成して光導波路グレーティング型光部品を製造した。
【０２０９】
そして、製造された光導波路グレーティング型光部品それぞれの基準中心波長｛位相マスク周期Λｍ：１０７０ｎｍに対応するグレーティング周期Λｇにより反射される中心波長（シフト量零）｝からのシフト量（伸張量）をそれぞれ測定し、測定した中心波長シフト量と固定支持部変位量（位置センサ５６を介して測定された変位量）との関係を求めた。
【０２１０】
図１４は、求められた中心波長シフト量と変位量との関係を示すグラフである。
【０２１１】
図１４に示すように、マスク厚の差異にかかわらず、全ての位相マスク２ａ１〜２ａ３において印加変位量に応じて中心波長の基準中心波長からのシフト量が略同一の傾きで線形に変化することが確認できた。なお、マスク厚の差異にかかわらず位相マスクそれぞれの線形変化の傾きが略同一なのは、位相マスクのマスク厚に差異があっても、それぞれの位相マスクの歪量が略同一であるためである。
【０２１２】
したがって、使用する位相マスクのマスク厚が異なる場合であっても、固定支持部２１の変位量を測定して位相マスクの歪量を制御することにより、所望のグレーティング周期変化（このグレーティングにより反射される中心波長変化）を得ることができる。
【０２１３】
なお、実施例２では、図６および図１１に示す張力・圧縮力印加機構１０Ｄを有する光導波路グレーティング製造装置１Ｄにおいて位相マスク２ａ１〜２ａ３の変位量をそのマスクが引っ張られる方向へ向かって増大させた場合の中心波長シフト量を測定した結果について示したが、位相マスク２ａ１〜２ａ３の変位量をそのマスクが圧縮される方向へ向かって増大させて位相マスク２ａ１〜２ａ３を圧縮させた場合においては、図１４に示すグラフにおいて横軸を変位量としたとき、縦軸を中心波長の減少量（−方向へのシフト量）に設定すると、図１４と略同等の特性が得られる。
【０２１４】
ところで、第１〜第５の実施形態、および実施例１〜実施例２において、張力あるいは圧縮力の印加に応じて変化する位相マスク２の周期Λｍの変化量を確認するには、実際に形成されたグレーティングの周期Λｇ（または、反射する中心波長の値）により確認することもできるが、実際のグレーティング形成中においても、位相マスク周期Λｍの変化を確認することができる。
【０２１５】
例えば、位相マスク２に入射して位相面２ａにおける隣接する凸部４で回折して角度θ方向に進んだ回折光は、図１５に示すように、Λｍｓｉｎθの光路差を有しており、この光路差Λｍｓｉｎθが位相マスクへの入射光波長λ（大気中の場合）のｎ倍、すなわち、
Λｍｓｉｎθ＝ｎλ        ・・・（１）
が成立する角度に回折光が出射される。なお、ｎは、回折光の次数である。
【０２１６】
したがって、上述した第１〜第５の実施形態、および実施例１〜実施例２においては、±１次の回折光（ｎ＝１）を利用して光導波路５上に干渉縞を形成しているため、上記（１）式から、
Λｍ＝λ／ｓｉｎθ ・・・（２）
として位相マスク２の周期Λｍを表すことができる。
【０２１７】
すなわち、式（２）から分かるように、位相マスク２を通過して回折した１次回折光の回折角θを測定すれば、この回折角θから位相マスク２の周期Λｍをモニタできることが分かる。
【０２１８】
したがって、例えば、図１６に示すように、例えば第１実施形態における光導波路グレーティング製造装置１において光導波路５に対してグレーティングを形成中に、例えばヘリウムネオンレーザ光源等の可視光レーザ光源７０から例えば６３３ｎｍ等の可視光領域の波長、すなわち、光導波路５に添加された紫外光感受性材料に対する光感受性の無い波長を有する可視光ＶＬを出力し、この可視光ＶＬをミラー７１を介して紫外光ＵＶと平行に位相マスク２に入射させる。
【０２１９】
この結果、位相マスクにより回折した可視光の回折角度θを測定することにより、位相マスク２の周期変化をモニタすることができる。
【０２２０】
なお、上述した第１〜第５の実施形態、および実施例１〜実施例２においては、光導波路５を張力・圧縮力印加機構１０、１０Ａ〜１０Ｄに一体に支持したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、別部材により支持してもよい。
【０２２１】
また、上述した第１〜第５の実施形態、および実施例１〜実施例２においては、位相マスクの材料を樹脂としたが、グレーティング形成用光を透過し、ガラスよりもヤング率が低く、かつ非脆性を有する材料であれば、樹脂以外の材料も用いることが可能である。
【０２２２】
この点、位相マスクの材料のヤング率は、使用する温度において０．１ＧＰａ以上かつ５ＧＰａ以下であることが好ましい。これは、位相マスクの材料をヤング率５ＧＰａ以上の材料とすると、得られた位相マスクの剛性により十分な変形が得られない恐れがあるためである。また、位相マスクの材料をヤング率０．１ＧＰａ以下の材料とすると、得られた位相マスクの剛性が不十分で位相マスクへの加工が困難となる恐れがあるためである。
【０２２３】
特に、位相マスクの材料のグレーティング形成用光の対応する波長での透過率が９０％以上、言い換えればグレーティング形成用光の対応する波長での吸収率が１０％以下であることが望ましい。これは、位相マスクによるグレーティング形成用光の吸収が１０％を越えた場合、吸収光により位相マスクに発熱が生じて位相マスクが膨張し、グレーティング周期が乱れる恐れがあるためである。
【０２２４】
さらに、位相マスクの材料の破壊伸度が５０％以上であることが望ましい。これは、仮に位相マスク材料の破壊伸度が５０％未満である場合、位相マスクへ張力および／または圧縮力を繰り返し印加することにより、位相マスクに亀裂等の障害が発生する恐れが高いからである。
【０２２５】
上述した全ての特性を満足する位相マスク材料としては、実施例１および２で用いたアモルファスフッ素樹脂が好適である。
【０２２６】
本発明は、上述した実施の形態、実施例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、実施例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】
【０２２７】
【図１】（ａ）は、本発明の第１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における位相マスクを模式的に示す一側面図であり、（ｂ）は、図１（ａ）における一点鎖線Ａで囲んだ部分を拡大して示す図である。
【図２】図１に示す位相マスクを介して回折された±１次回折光を模式的に示す図である。
【図３】本発明の第１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図である。
【図４】（ａ）は、図３に示す位相マスクを拡大して示す図であり、（ｂ）は、図４（ａ）に示された位相マスクに張力を印加した際の位相マスクの伸張状態を示す図であり、（ｃ）は、図４（ａ）に示された位相マスクに圧縮力を印加した際の位相マスクの圧縮状態を示す図である。
【図５】（ａ）は、図３に示す張力・圧縮力印加機構の概略構成を示す平面図であり、（ｂ）は、図５（ａ）に示す張力・圧縮力印加機構を位相マスクの位相面側から見た場合の概略構成を示す正面図であり、（ｃ）は、図５（ａ）および（ｂ）に示す張力・圧縮力印加機構の一側面図である。
【図６】本発明の第１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全体動作を説明するための図である。
【図７】本発明の第２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における張力・圧縮力印加機構の概略構成を示す図である。
【図８】本発明の第３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における張力・圧縮力印加機構の概略構成を示す図である。
【図９】図８に示す帰還制御機構の処理の一例を示す概略フローチャートである。
【図１０】本発明の第４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における張力・圧縮力印加機構の概略構成を示す図である。
【図１１】本発明の第５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における張力・圧縮力印加機構の概略構成を示す図である。
【図１２】図１１に示す帰還制御機構の処理の一例を示す概略フローチャートである。
【図１３】本発明の実施例１として実際に製造された光導波路グレーティング型光部品における中心波長シフト量と印加張力との関係を示すグラフである。
【図１４】本発明の実施例２として実際に製造された光導波路グレーティング型光部品における中心波長シフト量と印加変位量との関係を示すグラフである。
【図１５】本発明の各実施の形態および各実施例における位相マスク周期と回折角との関係を説明するための図である。
【図１６】本発明の各実施の形態および各実施例において、光導波路に対するグレーティング形成中において位相マスク周期をモニタするための構成を示す図である。
【符号の説明】
【０２２８】
１、１Ａ〜１Ｄ  光導波路グレーティング製造装置
２  位相マスク
２ａ  位相面
３  凹部
４  凸部
５  光導波路
８  紫外光レーザ光源
９、７１  ミラー
１０、１０Ａ〜１０Ｄ  張力・圧縮力印加機構
１５  台座
１５ａ  載置面
２２、２３  載置部
２４  リニアステージ
２６  支持部
３０  支持フレーム
３０ａ、３１ａ  基部
３０ｂ、３０ｃ、３１ｂ、３１ｃ  アーム
３０ｄ、３１ｄ  マスク支持溝
３５  螺子
３６、３７  光導波路挿入溝
４０  可動支持部
４０ａ  ベース
４０ｂ、４０ｃ  アーム
４０ｄ  支持スペース
４０ｅ  レール部
４１、４２  圧力センサ
４３、５７  センサ情報表示部
５０、６０  駆動部
５１、６１  帰還制御機構
５２、６２  センサ情報解析処理部
５３、６３  入力部
５４、６４  制御部
５６  位置センサ
７０  可視光レーザ光源
【図１】
2005345755.tif 000003
【図２】
2005345755.tif 000004
【図３】
2005345755.tif 000005
【図４】
2005345755.tif 000006
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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