(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸に垂直な所定方位に応力が付与されて偏波保持機能を有する感光性の光導波路に、屈折率変化を生じさせる屈折率変化誘起光を照射して、光導波路型回折格子を製造する方法であって、
前記屈折率変化誘起光の照射方向と前記光導波路の前記所定方位との間の角度を検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて検出される前記照射方向と前記所定方位との間の角度が垂直または平行になるように前記角度を調整する調整ステップと、
前記調整ステップにおいて方位が調整された前記光導波路に前記屈折率変化誘起光を照射する照射ステップと、
を備えることを特徴とする光導波路型回折格子製造方法。
【請求項２】
光軸に垂直な所定方位に応力が付与されて偏波保持機能を有する感光性の光導波路に、屈折率変化を生じさせる屈折率変化誘起光を照射して、光導波路型回折格子を製造する装置であって、
前記屈折率変化誘起光の照射方向と前記光導波路の前記所定方位との間の角度を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出される前記照射方向と前記所定方位との間の角度が垂直または平行になるように前記角度を調整する調整手段と、
前記調整手段により調整された前記光導波路に前記屈折率変化誘起光を照射する照射手段と、
を備えることを特徴とする光導波路型回折格子製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光軸に垂直な所定方位に応力が付与されて偏波保持機能を有する感光性の光導波路に、屈折率変化を生じさせる屈折率変化誘起光を照射して、光導波路型回折格子を製造する方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光導波路型回折格子は、光ファイバ等の光導波路のコア領域において光軸方向に周期的に屈折率変調が形成されたものであり、光フィルタ等として好適に用いられている。このような光導波路型回折格子は、コア領域にＧｅＯ2が添加された感光性の光導波路に、空間的に強度変調された紫外光を屈折率変化誘起光として照射することにより製造される。
【０００３】
一方、導波光の偏波状態を保持する機能を有する偏波保持光導波路が知られている。例えば、ＰＡＮＤＡ型の偏波保持光ファイバは、光軸に垂直な断面を見たときに、コア領域を挟む２つの領域（応力付与部）それぞれにＢ2Ｏ3が添加されている。Ｂ2Ｏ3が添加された領域は、シリカガラスの熱膨張係数と比べて数倍程度大きい熱膨張係数を有するので、プリフォームを線引して偏波保持光ファイバを製造する際に収縮して、上記２つの領域を結ぶ方向にコア領域を引っ張る応力を与え、また、これに垂直な方向にコア領域を圧縮する応力を与える。このような応力が与えられると屈折率が変化して複屈折となる。それ故、この偏波保持光ファイバは、導波光の偏波状態を保持することができる。
【０００４】
そして、上記の偏波保持光導波路を感光性のものとして、これに屈折率変化誘起光を照射することにより、偏波保持機能を有する光導波路型回折格子を製造することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の方法または装置により製造された偏波保持機能を有する光導波路型回折格子は、一定条件下で製造したつもりであっても、回折格子としての特性が一定とはならず、必ずしも設計どおりの所望の特性を有するものではない場合があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、偏波保持機能を有し且つ所望の回折格子特性を有する光導波路型回折格子を安定して製造することができる光導波路型回折格子製造方法および装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光導波路型回折格子製造方法は、光軸に垂直な所定方位に応力が付与されて偏波保持機能を有する感光性の光導波路に、屈折率変化を生じさせる屈折率変化誘起光を照射して、光導波路型回折格子を製造する方法であって、(1) 屈折率変化誘起光の照射方向と光導波路の所定方位との間の角度を検出する検出ステップと、(2) 検出ステップにおいて検出される照射方向と所定方位との間の角度が垂直または平行になるように角度を調整する調整ステップと、(3) 調整ステップにおいて方位が調整された光導波路に屈折率変化誘起光を照射する照射ステップと、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る光導波路型回折格子製造装置は、光軸に垂直な所定方位に応力が付与されて偏波保持機能を有する感光性の光導波路に、屈折率変化を生じさせる屈折率変化誘起光を照射して、光導波路型回折格子を製造する装置であって、(1) 屈折率変化誘起光の照射方向と光導波路の所定方位との間の角度を検出する検出手段と、(2) 検出手段により検出される照射方向と所定方位との間の角度が垂直または平行になるように角度を調整する調整手段と、(3) 調整手段により調整された光導波路に屈折率変化誘起光を照射する照射手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る光導波路型回折格子製造方法または光導波路型回折格子製造装置によれば、偏波保持光導波路の所定方位（応力方位）と屈折率変化誘起光の照射方向との間の角度が検出され、その角度が垂直または平行になるように調整される。そして、角度が調整されると、偏波保持光導波路に屈折率変化誘起光が照射されて、光導波路型回折格子が製造される。したがって、所望の回折格子特性を有する光導波路型回折格子を安定して製造することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る光導波路型回折格子製造装置の構成を説明する図である。本実施形態に係る光導波路型回折格子製造装置は、顕微鏡１０、回転ステージ１２、光源１３、レーザ装置１４、スペクトルアナライザ１６およびコンピュータ１８を備えて構成されている。また、この装置は、図示されていないが、偏波保持光導波路である偏波保持光ファイバ１を一定の直線上に支持する支持部材、例えば、Ｖ字形状の溝を各々有する１対のＶ溝部材をも備えている。
【００１２】
偏波保持光ファイバ１は、光軸に垂直な所定方位に応力が付与されて偏波保持機能を有する感光性の光導波路であり、例えば、光軸に垂直な断面を見たときにコア領域を挟む２つの領域それぞれにＢ2Ｏ3が添加された応力付与部が設けられたＰＡＮＤＡ型のものである。この偏波保持光ファイバ１は、上記２つの領域を結ぶ方向（以下では第１方位と呼ぶ）にコア領域を引っ張る応力が与えられて、また、これに垂直な方向（以下では第２方位と呼ぶ）にコア領域を圧縮する応力が与えられ、このような応力が与えられることにより、導波光の偏波状態を保持することができる。また、偏波保持光ファイバ１は、コア領域にＧｅＯ2が添加されていて感光性のものとされており、空間的に強度変調された紫外光すなわち屈折率変化誘起光Ａが照射されることにより回折格子が形成され得る。
【００１３】
顕微鏡（検出手段）１０は、屈折率変化誘起光Ａの照射方向と平行な方向から偏波保持光ファイバ１を観察するものである。偏波保持光ファイバ１においてＢ2Ｏ3が添加された応力付与部と他の領域とは光の透過率が互いに異なるので、顕微鏡１０による観察像において、応力付与部を確認することができ、さらに、２つの応力付与部の間の距離に基づいて偏波保持光ファイバ１の方位を求めることができる。ここで、偏波保持光ファイバ１の方位とは、屈折率変化誘起光Ａの照射方向と偏波保持光ファイバ１の第１方位または第２方位との間の相対的な角度をいう。偏波保持光ファイバ１の方位は、顕微鏡１０による観察像に基づいてコンピュータ１８により求められる。
【００１４】
回転ステージ（調整手段）１２は、光軸を中心として偏波保持光ファイバ１を回転させるものである。この回転ステージ１２による偏波保持光ファイバ１の回転は、コンピュータ１８により制御される。コンピュータ１８は、顕微鏡１０による観察像に基づいて偏波保持光ファイバ１の方位を求め、その結果に基づいて回転ステージ１２を制御して、屈折率変化誘起光Ａの照射方向と偏波保持光ファイバ１の第１方位または第２方位との間の相対的な角度が互いに垂直または平行になるように偏波保持光ファイバ１の方位を調整する。
【００１５】
レーザ装置（照射手段）１４は、偏波保持光ファイバ１のＧｅＯ2が添加されたコア領域に照射することで屈折率変化を生じさせることができる波長の光を出力する。この光は、振幅変調マスクまたは位相格子マスクを介して屈折率変化誘起光Ａとして偏波保持光ファイバ１に照射される。
【００１６】
スペクトルアナライザ１６は、光源１３より偏波保持光ファイバ１の一端１Ａに入射して他端１Ｂから出射された光のスペクトルを測定する。偏波保持光ファイバ１に屈折率変化誘起光Ａが照射されて光導波路型回折格子が製造されている最中に、偏波保持光ファイバ１の一端１Ａに光を入射して、偏波保持光ファイバ１の他端１Ｂから出射された光のスペクトルをスペクトルアナライザ１６により測定することにより、製造途中の光導波路型回折格子の回折格子特性を測定することができ、また、その回折格子特性が所望のものとなったか否かを確認することができる。
【００１７】
次に、本実施形態に係る光導波路型回折格子製造装置の動作を説明するとともに、本実施形態に係る光導波路型回折格子製造方法について説明する。図２は、本実施形態に係る光導波路型回折格子製造方法を説明するフローチャートである。図３は、光導波路型回折格子の製造の途中における偏波保持光ファイバ１の方位を説明する図である。以下に説明する各ステップの動作はコンピュータ１８により行われる。
【００１８】
ここで、図３に示すように、本実施形態に係る光導波路型回折格子製造装置において直交座標系を設定する。すなわち、偏波保持光ファイバ１の光軸と平行な方向にｚ軸を設定する。屈折率変化誘起光Ａの照射方向と平行な方向にｘ軸を設定する。また、ｘ軸およびｚ軸の双方に対して直交する方向にｙ軸を設定する。
【００１９】
初めに、屈折率変化誘起光Ａの照射に先だって、顕微鏡１０による観察像に基づいて偏波保持光ファイバ１の方位が検出される（ステップＳ１）。そして、この検出の結果に基づいて、偏波保持光ファイバ１の方位が適正か否か、すなわち、屈折率変化誘起光Ａの照射方向（ｘ軸と平行な方向）と偏波保持光ファイバ１の第１方位または第２方位との間の相対的な角度が互いに垂直または平行であるか否かがが判定される（ステップＳ２）。
【００２０】
もし、偏波保持光ファイバ１の方位が適正でないと判定された場合には、回転ステージ１２により、屈折率変化誘起光Ａの照射方向と偏波保持光ファイバ１の第１方位または第２方位との間の相対的な角度が互いに垂直または平行になるように偏波保持光ファイバ１の方位が調整される（ステップＳ３）。例えば、図３（ａ）に示すように、ステップＳ１でｙ軸と偏波保持光ファイバ１の第１方位との間の角度がαであることが検出されたとすると、図３（ｂ）に示すように、ステップＳ３では偏波保持光ファイバ１を光軸の周りに角度αだけ回転ステージ１２により回転させる。
【００２１】
その後、再び、顕微鏡１０による観察像に基づいて偏波保持光ファイバ１の方位が検出され（ステップＳ１）、偏波保持光ファイバ１の方位が適正か否かが判定されて（ステップＳ２）、もし、偏波保持光ファイバ１の方位が適正であることが確認された場合には、レーザ装置１４による偏波保持光ファイバ１への屈折率変化誘起光の照射が開始される（ステップＳ４）。
【００２２】
偏波保持光ファイバ１に屈折率変化誘起光Ａが照射されて光導波路型回折格子が製造されている最中に、光源１３より偏波保持光ファイバ１の一端１Ａに光が入射されて、偏波保持光ファイバ１の他端１Ｂから出射された光のスペクトルがスペクトルアナライザ１６により測定され、この測定されたスペクトルに基づいて、製造途中の光導波路型回折格子の回折格子特性が測定される（ステップＳ５）。そして、この測定された回折格子特性が所望のものであるか否かが判定される（ステップＳ６）。
【００２３】
もし、光導波路型回折格子の回折格子特性が未だ所望のものでないと判定された場合には、屈折率変化誘起光Ａの照射が継続され、ステップＳ５に戻る。一方、光導波路型回折格子の回折格子特性が所望のものであると判定された場合には、屈折率変化誘起光Ａの照射が終了する（ステップＳ７）。以上で、光導波路型回折格子の製造が終了する。
【００２４】
以上のように本実施形態に係る光導波路型回折格子製造方法および装置によれば、偏波保持光導波路（偏波保持光ファイバ）の所定方位（応力方位）と屈折率変化誘起光Ａの照射方向との間の角度が検出され、その角度が垂直または平行になるように調整される。そして、角度が調整されると、偏波保持光導波路に屈折率変化誘起光Ａが照射されて、光導波路型回折格子が製造される。したがって、所望の回折格子特性を有する光導波路型回折格子を安定して製造することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したとおり、本発明によれば、偏波保持光導波路の所定方位（応力方位）と屈折率変化誘起光の照射方向との間の角度が検出され、その角度が垂直または平行になるように調整される。そして、角度が調整されると、偏波保持光導波路に屈折率変化誘起光が照射されて、光導波路型回折格子が製造される。したがって、所望の回折格子特性を有する光導波路型回折格子を安定して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る光導波路型回折格子製造装置の構成を説明する図である。
【図２】本実施形態に係る光導波路型回折格子製造方法を説明するフローチャートである。
【図３】光導波路型回折格子の製造の途中における偏波保持光ファイバの方位を説明する図である。
【符号の説明】
１…偏波保持光ファイバ、１０…顕微鏡、１２…回転ステージ、１３…光源、１４…レーザ装置、１６…スペクトルアナライザ、１８…コンピュータ。
【図１】
0004134432.tif 000002
【図２】
0004134432.tif 000003
【図３】
0004134432.tif 000004