(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈折率変化の複数の格子線を有する光導波路格子を製造する方法であって、
（ｉ）空間的に周期的な書込み光パターンを光に感応する光導波路格子（１０）に対して反復的に露出するステップと、
（ii）書込み光パターンの連続的な露出あるいは露出グループ間に書込み光パターンおよび（または）導波路（１０）を移動するステップ（２０）と
を含む方法において、
格子線の少なくとも大部分の各々が書込み光パターンの異なる各領域に対する少なくとも２回の露出により生成されるように、前記連続的な露出あるいは露出グループが重なり合う
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
ステップ（ｉ）が、書込み光パターンの整数個の空間的周期に実質的に等しい実質的に長形の導波路方向にａ×ａの距離の露出間に、書込み光パターンおよび（または）導波路（１０）を移動するステップ（２０）を含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
ステップ（ｉ）が、書込み光パターンの１つの空間的周期に実質的に等しい実質的に長形の導波路方向にａ×ａ距離の露出間に、書込み光パターンおよび（または）導波路（１０）を移動するステップ（２０）を含む請求項２記載の方法。
【請求項４】
ステップ（ii）が、
書込み光パターンと導波路（１０）の相対位置を検出するステップ（５５）と、
検出された相対位置を、書込み光パターンの空間的周期と関連する予め定めた切換え位置と比較するステップと、
書込み光パターンの露出を前記比較に応答して制御するステップと
を含む請求項１ないし３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
書込み光パターンが、１つ以上の光源の光ビーム（４０）から生成され、
前記書込み光パターンの露出が、１つ以上の光源の光ビームを１つ以上の光変調器（５０）を介して指向させることにより制御される
請求項１ないし４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
前記書込み光パターンが、光源の光ビームを位相マスク（３０）を介して指向させることにより生成される請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記１つ以上の光源の光ビームが、実質的に連続的に生成される（ＣＷ）光ビーム（４０）である請求項５または６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
ステップ（ｉ）が、書込み光パターンおよび（または）導波路（１０）を実質的に均一な相対速度で移動させるステップを含む請求項１ないし７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
ステップ（ｉ）が、書込み光ビームを導波路（１０）に実質的に周期的に露出するステップを含み、該露出が実質的に一定な時間的デューティ・サイクルを有する請求項８記載の方法。
【請求項１０】
ステップ（ｉ）が、連続的な露出の導波路（１０）に沿う空間的整合を変化させるように書込み光ビームの各露出が行われる時間を変化させることにより、かかる露出により生成される格子線のコントラストを変化させるステップを含む請求項９記載の方法。
【請求項１１】
格子の製造中に、書込み光ビームの空間的周期を変化させるステップを含む請求項１ないし１０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
格子の製造中に、書込み光ビームの空間的周期を変化させるため、チャープ位相マスク（３０）の異なる領域へ光源の光ビームを指向させるステップを含む請求項６または１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記導波路（１０）が光ファイバである請求項１ないし１２のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１４】
屈折率変化の複数の格子線を有する光ファイバ格子を製造する装置であって、
空間的に周期的な書込み光パターンを光に感応する光導波路（１０）へ反復的に露出させる書込み光ビーム源（４０）と、
書込み光パターンの連続的な露出あるいは露出グループ間に書込み光パターンおよび（または）導波路（１０）を移動させる手段と
を含む装置において、
格子線の少なくとも大部分が各々、書込み光パターンの異なる各領域に対する少なくとも２回の露出によって生成されるように、連続的な露出あるいは露出グループが重なり合う
ことを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、光導波路格子（ｏｐｔｉｃａｌ  ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  ｇｒａｔｉｎｇ）の製造に関する。
分散補償は、現存する組込み標準ファイバ回路網を１．５μｍでの動作への格上げを可能にする魅力的な手法であり、そこでは（約）１７ｐｓ／ｎｍまでの分散を呈し、さもなければ高容量（例えば、１０Ｇビット／秒）のデータ転送を禁じる。
チャープ（ｃｈｉｒｐｅｄ；拡散した）ファイバ格子は、ファイバ分散補償〔１〕のための現在最も魅力的な手法である。これは、かかるチャープ・ファイバ格子が一般に、主要な競合手法である分散補償ファイバにおける光の非線形性を蒙る傾向のない低損失、コンパクトな、分極に感応しない装置であるゆえである。
今日一般的な用途では、チャープ格子は、１．５５μｍの波長における標準的ファイバの約１００ｋｍの分散を補償するのに充分な１７００ｐｓ／ｎｍまでの高い分散度と共に、約５ｎｍの帯域幅を呈さねばならない。このことは、長さ１ｍのチャープ格子に対する必要を示唆する。
ファイバ格子は、一般に、周期的ＵＶ強度パターン〔２〕に光ファイバのコアを露呈することによって生成される。これは典型的に、干渉計か位相マスク〔３〕を用いて確立される。今日までのところ、位相マスクは、これが生じる干渉パターンの安定度のゆえに望ましい試みである。格子の長さは、ファイバを位相マスクの背後に置いてＵＶビームをこの位相マスクに沿って走査させることによって増加することができる。製造後に線形格子を後チャープ（ｐｏｓｔ  ｃｈｉｒｐｉｎｇ）する手法は、歪み〔１〕あるいは温度勾配〔４〕を格子に印加することを含む。しかし、これら手法は、初期格子の長さ（利用可能な位相マスクを用いて１０ｃｍまで）と、線形の温度または歪みの勾配を印加できる長さのゆえに制限される。あるいはまた、更に複雑なステップのチャープ位相マスクを用いることができる〔５〕。しかし、これら手法は全て、現在では約１０ｃｍの格子長さに制限される。
格子のチャーピングに加えて、内部の多数の反射を減じて時間遅延特性の線形性を改善するため、格子をアポダイズ（ａｐｏｄｉｓｅ）（ウィンドウ）することもまた時に望ましい。チャープ格子およびアポダイズ格子を直接ファイバに書込むことを可能にする、「移動ファイバ／位相マスク走査ビーム手法（ｍｏｖｉｎｇ  ｆｉｂｒｅ／ｐｈａｓｅ  ｍａｓｋ  ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｂｅａｍ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）」〔６〕と呼ばれる強力な手法が開発された。この手法は、位相マスクおよびファイバがＵＶビームで走査される時、位相マスクとファイバとの間に誘起する位相偏移に基いている。アポダイゼーション（ａｐｏｄｉｓａｔｉｏｎ）は、格子の縁部における２つの格子間の相対位相をディザリング（ｄｉｔｈｅｒｉｎｇ）によって達成される。これまでの全ての手法と同様に、この手法における１つの短所は、これが現在１０ｃｍまでの利用可能な位相マスク長の格子に限定されることである。
この問題は、数１０ｃｍの段階でチャープされた位相マスク〔５〕を用いるＫａｓｈｙａｐ等による１つの試みにおいて克服された。これらマスクは、比較的長い格子を得るため直列に走査される。セクション間の位相の「不調（ｇｌｉｔｃｈ）」即ち不連続は、その影響を最小限に抑えるため以後にＵＶ「トリム（ｔｒｉｍ）」される。しかし、これは時間を要しかつコストのかかる処理である。更に、ＵＶトリミングの影響は、格子のエージングと共に変化する。
比較的長い格子を潜在的に書込むための手法が、Ｓｎｉｂｂｅ等〔７〕によって報告されている。この場合、ファイバは、空気支持段に載置され、静止格子書込み干渉計の背後で連続的に運動させられる。ファイバの位置は、線形干渉計を用いて連続的に監視される。書込み干渉計により規定される間隔の格子線グループに書込むため、ＵＶレーザが励振される。幾つかの格子線グループを直線的に隣接する線列においてセクション間の位相を制御して書込むことによって、長い格子を書込むことができる。各格子線グループ間の位相偏移は、線形干渉計とレーザ・パルス時間を設定するコンピュータとを介して制御される。書込み線の位置が有効に静止しファイバの運動に関して充分に制御されるように、１０ｎｓまでの短いパルスが要求される。しかし、これによっても、パルス・タイミングおよび線形干渉計の位置におけるジタリングが、格子における有害なランダム位相誤差を生じることになる。チャープド格子は、格子にに沿った隣接グループ間に位相偏移を連続的に誘起することによって、潜在的に作ることができる。明らかに、最大変換速度が、１つのレーザ・パルスにより書込まれる格子線数およびパルス・レーザの最大繰返し数によって制約される。当該論文において、格子の多数の書込み走査によってアポダイゼーションが達成されることもまた提起される。
本発明は、屈折率変動の複数の格子線を有する光導波路格子を製造する方法を提供し、当該方法は、
（ｉ）空間的に周期的な書込みパターンを感光性光導波路に繰返し露呈するステップと、
（ii）書込み線パターンの連続的な露出あるいは露出グループ間に、書込み線のパターンおよび（または）導波路を運動させるステップとを含み、少なくとも大部分の格子線の各々が書込み線パターンの異なる各領域に対する少なくとも２回の露出により生成されるように、連続的な露出あるいは露出グループが重なり合うことを特徴とする。
本発明の実施の形態は、以前の手法に勝る下記の多くの利点を提供する。
１．レーザが励振される必要がなく単に望ましくは周期の５０％より短い特定のデューティ・サイクルだけオンされればよいことを実現すること。これが、外部変調型ＣＷ（連続発振）レーザの使用を可能にする。
２．この手法により、格子線が各格子周期（あるいは整数回の格子周期）ごとに書込み線ビームの何回かの連続的露出により再書込みされる。このため、書込み光ビームにより規定されるフットプリントは前の線と著しく重なる。書込みプロセスの有意の平均化が達成され、これにより、線グループが１回の露出で書込まれる〔７〕に比して系の実効精度および分解能を改善し、ファイバは更に他の線グループが１回の露出で書込まれる新たな部分へ進められる。
３．格子書込みプロセスを線単位に有効に制御することは、正確なアポダイゼーションを達成させる。このことは、平均屈折率変化を一定に保持しながら格子強度を払拭あるいは減衰するようにファイバにおける格子書込み干渉位置をディザリングすることにより、本発明の実施の形態において実施される。
４．当該手法は、パルス・レーザ（ｐｕｌｓｅｄ  ｌａｓｅｒ）（例えば、〔７〕において用いられるもの）が平均化されないパルス間の不安定を免れないが、ＣＷレーザが非常に安定するという更なる利点を提供する。更に、パルス・レーザの高いピーク電力は、非線形格子書込み効果を生じ得る。
５．格子が成長する時に格子に沿って位相偏移を電子的に生じることによって、任意の位相特性および特に線形チャープを形成することができる。「移動フェアリング／位相マスク」手法〔６〕と類似の方法で、最大波長はビーム径に反比例する。これは、短い線形的にチャープされた位相マスクを取組むことにより、本発明の特定の実施の形態において改善することができる。このように、ファイバが走査される時、ＵＶビームもまた位相マスクを横切って徐々に走査され、比較的大きなチャープを形成させながら異なる周期の書込み線に対する最も著しい接近を生じるが、付加的な小さな位相偏移が誘起される。
本発明はまた、屈折率変化の複数の格子線を持つ光ファイバ格子を製造する装置を提供し、該装置は、
光に感応する光導波路に対して光パターンを空間的に周期的な書込み光パターンを繰返して露出するための書込み光ビーム源と、
書込み光パターンおよび（または）導波路を書込み光パターンの連続的な露出あるいは露出グループ間に運動させる手段とを含み、少なくとも大部分の格子線の各々が書込み光パターンの異なる各領域に対する少なくとも２回の露出により生成されるように、連続的な露出あるいは露出グループが重なり合うことを特徴とする。
本文に述べる種々の小特徴を、本発明の各特質に対して等しく適用することが可能である。
次に、本発明は添付図面に関して例示として記載され、同図面では類似の部分が同じ参照番号で示される。
図１は、ファイバ格子の製造装置の概略図、
図２ａないし図２ｃは、反復される露出による格子製造プロセスを示す概略図、
図３ａおよび図３ｂは、ＵＶビームの変調を示す概略タイミング図、および
図４ａおよび図４ｂは、図１の装置により作られる２０ｃｍ格子を特徴付ける概略グラフである。
図１は、ファイバ格子の製造装置の概略図である。光ファイバ（例えば、単一モードの光屈折ファイバ）１０は、４０ｃｍのわたる連続的な走査を可能にする交差ローラ・ベアリング変換段２０（ＮｅｗｐｏｒｔのＰＭＬＷ１６０００１の如き）に載置される。ファイバ１０は、短い（５ｍｍまで）位相マスク３０（例えば、ＱＰＳまたはＬａｓｉｒｉｓ社から入手可能なマスク）の背後に配置される。
ファイバは、格子露出プロセスの間実質的に長形のファイバ方向において、連続的かつ確実に移動即ち走査される。
コヒーレントＦＲＥＤレーザ４０からの２４４ｎｍの波長の紫外線（ＵＶ）光が、第１の大きさで動作する音響光変調器５０（例えば、Ｇｏｏｃｈ＆ＨｏｕｓｅｇｏのＭ１１０−４（ＢＲ））を介してファイバ／位相マスクへ指向される。
位相マスクの干渉パターンに対するファイバの相対的位置は、Ｚｙｇｏ社のＺＭＩ１０００差動干渉計５５により連続的に監視される。干渉計は、１．２４ｎｍまでの分解能で相対位置を与える３２ビット数（位置の値）を連続的に出力する。この出力位置の値は、コントローラ７０により、コントローラがＵＶビームがその位置においてオンかオフのいずれであるかを決定できるように、高速コンピュータ６０（例えば、Ｎａｔｉｏｎａｌ  ＡＴ−ＤＩＯ−３２Ｆを備えるＨＰ  Ｖｅｃｔｒａシリーズ４  ５／１６６）からの切換え位置データ出力と比較される。任意の時点においてＵＶビームが実際にオンまたはオフのいずれであるかは、コントローラ７０により生成され、音響光変調器５０を制御するため用いられる変調制御信号の状態に依存する。
従って、各位置の値が干渉計により出力される時、コントローラ７０がこの位置の値をコンピュータ６０によりその時出力される切換え位置データと比較する。例示のため、ファイバの走査が進行する時位置の値が数値的に増加するように干渉計が構成されるならば、コントローラ７０は、位置の値がコンピュータ６０から受取られるその時の切換え位置データより大きいかあるいはこれと等しくなる時を検出する。この条件が満たされると、コントローラ７０は、変調制御信号の状態を、即ち、「オフ」から「オン」へ、あるいはその逆にトグル（ｔｏｇｇｌｅ）する。同時に、コントローラ７０は、次の切換え位置に対応する次の切換え位置データを要求するコンピュータ６０へ信号を戻す。
ファイバが連続的にファイバへ指向されたＵＶビームにより走査されたならば、格子線が運動により払拭されるので、格子は書込まれない。
しかし、ＵＶビームが（コンピュータ６０により生成される切換え位置データの制御下で）
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に一致するか近い期間でストローブまたは変調されるならば、長い格子が生じることになる。
この式は、ＵＶビームの時間的に規則的な変調の期間に基き、従って、ファイバが移動段（ｓｔａｇｅ）によって一定速度で移動されることを仮定する。しかし、更に一般的には、ＵＶビームのオンおよびオフへの切換えが実際にファイバの長手方向位置と関連させられ、その結果格子を生成するためには、ファイバが連続的な露出から位相マスクを介して生じる干渉パターンを整合するように移動される時、ＵＶビームがターンオンおよびターンオフされねばならない。
図２ａおよび図２ｂは、ＵＶビームに対するファイバの繰返される露出による格子の製造プロセスを示す概略図である。
図２ａにおいて、音響光変調器５０からのＵＶビームは、位相マスク３０を透過してファイバ１０と衝突する。露出プロセスにおいて、ファイバ１０は、移動段２０により図面における右から左への方向で長手方向へ移動されつつある。図２ａは、位相マスクを介する最初の露出によりファイバに生じる屈折率の変化を（非常に略図的に）示している。
図２ａないし図２ｃは、かかる形式の、即ちファイバに対して投射された干渉パターンの線即ちフリンジ（格子の線を生じる）のピッチが位相マスクに物理的に存在する（例えば、エッチングされた）線のピッチの半分（即ち、２倍の密度）である位相マスクの通常動作の特徴を示す。当該事例では、位相マスクは、１μｍの「物理的」ピッチを持ち、ファイバに投射された線は０．５μｍのピッチを有する。
ＵＶビームは、ファイバの移動と同期した周期で音響光変調器により変調される。このように、図２ｂおよび図２ｃに示される２回の以降の露出の如き連続的な露出が、図２ａの最初の露出と整合され重なり合う周期的な屈折率変化を生じる。このため、各個の格子「要素」即ちフリンジを生じる屈折率変化は、実際に、ファイバが位相マスクの背後で運動する時、位相マスクの異なる部分を介する多数の露出の累積効果によって生成即ち形成される。このことは、（ａ）格子を生成するため必要な光パワーが潜在的に多数の露出間で分布され得、従って各露出が比較的低いパワーであり得ることを意味し（これは更に、レーザ４０の出力パワーが比較的低いものであり得ることを意味し）、また（ｂ）格子が連続的な露出の相対位置を変えることによりアポダイズされ得ることを意味する（このことは、図３ｂに関して以下に述べる）。
位相マスク３０を介してＵＶ光へのファイバの連続的な各露出が（露出が行われる時ファイバの運動を「止める（ｆｒｅｅｚｅ）」ため）非常に短いパルスであり得るが、このことは必要とは証明されず、当該実施の形態は、実際に、広範囲のデューティ・サイクルが可能であるが、１０％以下から約５０％までの範囲における露出デューティ・サイクルを用いる。簡単な規則的な露出デューティ・サイクルの一例が、図３ａに略図的に示され、これは実際に「オン」状態（光が音響光変調器により透過される）と「オフ」状態（光が音響光変調器により実質的に遮蔽される）との間に切換わる変調制御信号の状態を示す。変調の周期τは、位相マスク３０により生じた干渉パターンの１（または整数）の空間周期だけ移動されるファイバ１０に要した時間に対応する。
ＵＶ露出のためのデューティ・サイクルが増加するに伴い、（露出中のファイバの運動のゆえに）格子のコントラストは減少するが、（更い多くの光エネルギが露出ごとにファイバへ供給されるので）書込み効率は増加する。このように、使用されるデューティ・サイクルの選択は、これら２つの要件間の均衡である。
線形の成長を仮定すると、理想的な格子における変調指数ｎg（ｚ）は高められた余弦特性
ng(z)∝1+sin(2πz/Λ)
として記述される。ここで、ｚはファイバ下方の位置、Λは所与の周期である。取得された新規な手法によれば、
ng(z)∝(ΔΛON/Λ)[1+{sin(πΔΛON/Λ)/(πΔΛON/Λ)}sin(2π(z+ΔΛON/2)/Λ)]
を得る。但し、ΔΛON／Λは、ビームがオン（即ち、デューティ・サイクル）である周期の分数である。
ΔΛON／Λの小さな値に対して、１００％付近の格子コントラストが得られても、格子書込みの効率は、大半のＵＶビームがファイバに到達することが妨げられるゆえに、ΔΛON／Λまで減じられる。
ΔΛON／Λ＝０．５に対して最大の格子強度が得られるが、ｄｃ対ａｃ指数の変化の比は悪くなる。ΔΛON／Λ＞０．５の場合、ｄｃ指数の変化は形成し続けるが、格子は低減し始める。
実験的には、ΔΛON／Λに対する良好な値は０．３ないし０．４になることが判った。
このため、かかる手法の実施の形態では、格子の線即ち要素の露出は各格子周期ごとに反復される。このように、例えば５００μｍ径のビームφbeamに対してφbeam／Λ（１０００まで）の線からなるＵＶビームにより画定されるフットプリントは、前に露出された線と著しく重なり合う。従って、（φbeam／Λ）1/2により与えられる書込みプロセスの有意の平均値が得られ、これにより系の実効精度および分解能を改善する。
当該実施の形態におけるコンピュータは、実際に、内部的に「実」数としの切換え位置（明らかに、使用されるビット数の制限を受ける）を生じるが、次にＺｙｇｏ干渉計によってこれら位置をコントローラに対する出力に対して当該出力と同じユニット・システム、即ち、１．２４ｎｍの「Ｚｙｇｏユニット」の倍数へ変換する。コンピュータによるこのような内部変換は、実際の位置および所望の切換え位置の比較をはるかに容易に、従ってコントローラに対して迅速にする。コンピュータ６０においては、実数からＺｙｇｏユニットへの変換中のディジタル化誤差を避けるためにランダムディジタル化ルーチンが用いられる。このことは、±０．５Ｚｙｇｏユニットのランダム量を実数の位置データに、この数がＺｙｇｏユニットに量子化される前に加算することを含む。このため、実効分解能は、
１．２４ｎｍ／（φbeam／Λ）1/2≒０．０３ｎｍ
この手法は、（Ｓｔｕｂｂｅ等〔７〕により堤案された手法において要求される如き）パルス・レーザがＳｔｕｂｂｅ等の手法において多くの露出にわたり平均化されないパルス間の不安定性を免れないが、ＣＷレーザが非常に安定であるという更なる利点を提供する。更に、パルス・レーザの高いピーク・パワーが、現在の手法においては長く且つ反復される露出を使用して回避あるいは軽減されている、非線形格子の書込み効果を生じる。
アポダイズされた格子に対する前述の手法の改善については、次に図３ｂに関して記述しよう。
先に述べた手法を用いて、線単位の格子書込みプロセスを有効に制御することが、正確なアポダイゼーションの達成を可能にする。
アポダイゼーションは、格子強度を払拭即ち減衰するためファイバにおける格子書込み干渉計位置を有効にディザリングすることによって達成される。しかし、露出の全デューティ・サイクルが同じに且つちょうどディザリングされた各露出のタイミングに保持されるならば、格子に沿った平均指数変化が一定に保持される。
完全に払拭するため、ＵＶレーザの格子のオン周期は位相（位置）が±π／２（±Δ／４）だけ偏移される。低減した減衰を達成するためには、ディザリングの振幅即ち量が低減される。図３ｂは、元の（ディザリングされない）露出時間から約±π／３の印加ディザリングを示している。
このようなアポダイズ手法は、５０％より少ない露出デューティ・サイクルにより良好で、１００％のアポダイゼーションに対するタイミング・マージンを可能にする。
この手法使用の一例は、高められた余弦エンベロープによる格子の一端部で増加し類似の高められた余弦エンベロープに従って格子の他端部で低減し、かつ格子の中心部分に沿って実質的に一定を維持するコントラストを持つ格子を生成することである。かかるアポダイゼーションは、中心部分が連続的な露出間に位相偏移を必要とせず、２つの高められた余弦エンベロープがファイバの長手方向位置で線形的に変化する位相偏移を必要とするので、当該手法によって特に容易に達成可能である。
要求される位相偏移は、要求される位相偏移をファイバの線形位置（コントローラ７０が次の切換え位置のデータ値を要求する時は常に、コントローラ７０によりコンピュータ６０へ有効に戻し通信される）に関連させる簡単なコンピュータ・プログラムの制御下でコンピュータ６０により簡単に計算することができる。
他のアポダイゼーション方式もまた可能である。前のディザリング法〔６〕と比較して、この手法はディザリングのため使用される機械的段の動的特性により制限されず、その代わり、非機械的な変調要素５０の切換え時間を簡単に調整する。これもまた、実質的に瞬時に位相偏移を達成することができる。
更に、格子が製造される時に格子に沿って位相偏移を生じるコンピュータ６０によって、任意の位相特性、特に線形チャープを形成することができる。「移動ファイバ／位相マスク」法〔６〕と同様に、最大波長はビーム径に反比例する。しかし、当該手法により、（〔６〕の手法に関して）短い線形チャープ位相マスクを組込むことによって改善を得ることができる。このように、ファイバが走査される時、ＵＶビームもまた位相マスクを横切って（図示しない別のＰＺＴ移動段により）ゆっくり走査される。ＵＶビーム自体の位置のこのような走査は、文献〔６〕に記載される手法に従って小さなチャープを誘起するが、移動されるビームが更に著しく異なる周期の書込み線をアクセスしてより大きなチャープを形成させる。このことは、１０７０ｎｍ付近の中心周期を持つ１９ｍｍ径の２０ｎｍまでのチャープされた位相マスクの使用をテストした。これは、１５５０ｎｍの中心波長付近を中心とする３０ｎｍまでのチャープされた格子を作ることを可能にする。
図４ａおよび図４ｂは、先に述べた基本手法による、即ち、固定されたマスクを用いる２００μｍのファイバ移動速度における２０ｃｍの線形的にチャープされた格子書込みの特徴付けを示す概略グラフである。かかるファイバ移動速度では、０．５μｍの投射フリンジ・ピッチの場合、書込み光ビームが４００Ｈｚの切換え速度で切換えられる。換言すれば、ファイバは、露出間の１つの投射フリンジだけ前進する（これらの原型実験におけるファイバ移動速度に対する制限が実験で用いられるコンピュータ６０の計算速度であること、およびペンティアムあは以降の世代のＰＣの如き更に高速のコンピュータによれば、例えば１０ｍｍ／秒以上のはるかに高い移動速度が可能となることが判る。）。
従って、特に、図４ａは波長に対する反射率のグラフであり、図４ｂは、波長に対する時間遅延のグラフである。２つのグラフの波長（水平）軸は同じ目盛りを持ち、これは図の明瞭のため図４ｂのみに示される。
−４ｎｍの帯域幅および−５００ｐｓ／ｎｍの分散が観察される。
このような結果は、他の方法では報告されなかった。４０ｃｍまでの格子および１ｍｍ／秒までの書込み速度が示された。１ｍを越える長さおよび１０ｍｍ／秒までの書込み速度が実施可能である。
以上の記述においては、ファイバは位相マスクに対して移動され、後半の記述ではＵＶビームは位相マスクに関して移動される。しかし、重要なことは相対的運動であり、従ってどの構成要素（もしあれば）が「固定された」ままであり、どれが移動されるかの選択が相互に任意であることが明らかであろう。しかし、そうは言っても、先に記述した構成が実験的にテストされ、実現が有効に便利であることが判った。また、他の実施の形態では各「露出」が実際に２回以上のグループの露出を含み得、書込みビームに対するファイバの位置が一定であるか、あるいはグループ内の露出に対して実質的に一定であるがグループ間では異なることも明らかであろう。
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【図１】
0004086319.tif 000003
【図２】
0004086319.tif 000004
【図３】
0004086319.tif 000005
【図４】
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