(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバのコアに近接した位置まで光ファイバのクラッドの外周部を研磨により除去しコアと平行な平面がクラッド部に形成された研磨面、該研磨面の上に複数の発熱部が一定の間隔を持って配置され導電部を介して直列に接続されているマイクロヒータ、該マイクロヒータの周囲に設けられた放熱材、前記マイクロヒータを発熱させその温度を制御するための電力を供給する可変電源、とを具備しマイクロヒータにより光ファイバのコア内の周期的な温度変化の分布領域に形成される周期的な屈折率分布によるグレーティング構造の特性をマイクロヒータの温度を変えることにより変化させてファイバグレーティングの減衰量を可変にするようにした減衰量可変光ファイバグレーティングフィルタ。
【請求項２】
光ファイバのコアに近接した位置まで光ファイバのクラッドの外周部を研磨により除去しコアと平行な平面がクラッド部に形成された研磨面、該研磨面の上に一定の間隔を持ってコアの近くまで削られた複数の溝、該複数の溝の中に配置されれた複数の発熱部が導電部を介して直列に接続されたマイクロヒータ、該マイクロヒータを発熱させその温度を制御するための電力を供給する可変電源、とを具備しマイクロヒータにより光ファイバのコア内の周期的な温度変化の分布領域に形成される周期的な屈折率分布によるグレーティング構造の特性をマイクロヒータの温度を変えることにより変化させてファイバグレーティングの減衰量を可変にするようにした減衰量可変光ファイバグレーティングフィルタ。
【請求項３】
光ファイバのコアに近接した位置まで光ファイバのクラッドの外周部を研磨により除去しコアと平行な平面がクラッド部に形成された研磨面、該研磨面の上に圧接配置された一定の間隔を持った複数の加熱片を持ったヒータブロック、該ヒータブロックを発熱させその温度を制御するための電力を供給する可変電源、とを具備しヒータブロックの複数の加熱片により光ファイバのコア内の周期的な温度変化の分布領域に形成される周期的な屈折率分布によるグレーティング構造の特性をヒータブロックの温度を変えることにより変化させてファイバグレーティングの減衰量を可変にするようにした減衰量可変光ファイバグレーティングフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長分割多重（ＷＤＭ）光通信システム等の光通信において用いられる光ファイバに、グレーティング構造を形成する方法とこれを実施した減衰量可変光ファイバグレーティングフィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＷＤＭ伝送システムは、一本の光ファイバ中に波長が異なる複数の光を通して信号を伝送するために光通信の容量を高めることができる。最近では光ファイバ１芯に最大８００波長を多重させ、４テラビット／秒まで伝送速度を高めた製品も出てきた。この様な多重信号が流れる光ファイバから必要な信号だけを取り出して利用するには、単一な波長の光信号だけを合波したり分波する技術が必要である。
波長多重された信号を増幅する際には光ファイバ増幅器が使用されるが、増幅時における信号波長間での利得の違いが問題となる。このため、なんらかの方法で各信号間の利得差を補正する必要がある。
この波長依存性を低減する方法の一つとして、長周期型ファイバグレーティングを利得等化器として使用するものがある。長周期型ファイバグレーティングは反射光を発生しないため、反射光の影響を受け易い光ファイバ増幅器に悪影響を与えない利点がある。
【０００３】
現在の長周期型ファイバグレーティングは特性が固定されており、時々刻々と変化する光信号の伝送経路によって生じる信号光量の変化に対応出来ない。特に光ファイバ増幅器が多段に接続されて使用される長距離伝送システムの場合には、利得の違いが顕著に表れることになり、信号波長によっては伝送特性に大きな影響を与える。
この問題を解決するために，減衰量が可変となる長周期型ファイバグレーティング（長周期ＦＧ）への要求がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで近年、多重された各チャンネルの光信号強度のばらつきを一定に整えることが出来る減衰量を可変にできる特性を持った長周期ＦＧ素子に対する要求が高まってきているが、減衰量を容易に変化させる具体的な方法はまだ実現されていない。
従って本発明は、この要求に応じるために、長周期ＦＧ素子の減衰量を変化させることが容易に出来る方法を提案しこれに基づいて小型で簡便な長周期ＦＧ素子の具体的な構成を実現することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、マイクロヒータを使用して光ファイバのコア内に周期的な温度変化の分布領域を作成し、光ファイバのコアの屈折率の温度特性により周期的な屈折率分布を形成してグレーティング構造を設けるとともに、周期的な温度変化の温度を変化させることにより、光ファイバにグレーティングを形成する方法とこれを実施した減衰量可変光ファイバグレーティングフィルタを実現したものである。
本発明の、ファイバグレーティングの減衰量を可変にする方法を実施した減衰量可変ファイバグレーティング素子は、光ファイバの部分研磨と、研磨面へのフォトリソグラフィ加工により製作されたマイクロヒータにより構成され、小型で簡便な減衰量可変光ファイバフィルタを実現することが出来る。
【0006】
【発明の実施の形態】
【実施例】
図１は、本発明の減衰量可変ファイバグレーティングフィルタの概要を説明するための概観図で、図２は、本発明の減衰量可変ファイバグレーティングフィルタのグレーティング部分の構成を説明する図である。図１，図２において、１０は、シングルモードの光ファイバ、１１はそのコアである。２０は、光ファイバ１０のクラッドの外周部を研磨により除去して平らにした形成した研磨面である。研磨面２０は、光ファイバ１０のコア１１に近接した位置までコアと平行な平面が形成されるように研磨されている。３０は、光ファイバ１０の研磨面２０の上に設けられたマイクロヒータである。マイクロヒータ３０は、光ファイバ１０のコア内に周期的な温度変化の分布領域が作成出来るように、複数の発熱部３１，３２，３３，・・・３Ｎが一定の間隔を持って配置され、発熱部３１，３２，３３，・・・３Ｎは導電部４１，４２，４３，・・・・４ｎを介して直列に接続されている。発熱部３１，３２，３３，・・・３Ｎの間隔は、４５０μｍに設定されている。４０は、マイクロヒータ３０を発熱させるための電力を供給する電源である。電源４０は、マイクロヒータ３０の複数の発熱部の両端に接続された導電部４１と４Ｎに接続されている。
【０００７】
このように構成された減衰量可変ファイバグレーティング素子の動作を図３の動作説明図により説明する。
図３において、図１，図２と同一の部分に同一の符号を付してある。
図１，２に示した、光ファイバ１０の研磨面２０の上に設けられたマイクロヒータ３０に電源４０より通電すると、マイクロヒータ３０の発熱部３１，３２，３３，・・・３Ｎが発熱し光ファイバ１０を加熱する。この結果、発熱部３１，３２，３３，・・・３Ｎの下部の温度が上昇し、このマイクロヒータ３０の発熱による周期的な温度分布は、マイクロヒータ３０が光ファイバ１０のコア部に近接しているため，温度分布がコア内部にまで伝えられる。
この結果、光ファイバ１０のコア内部には図３に示すような４５０μｍピッチの周期的な高温部Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，・・・Ｔｎが形成される。
【０００８】
この周期的な高温部Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，・・・Ｔｎにより光ファイバ１０のコア部分の屈折率が周期的に変化する。この屈折率変化の周期が数百μｍと長い場合，シングルモード光ファイバの伝搬モードＬＰ０１の一部はフィールドの大部分をクラッド部にもつクラッドモードＬＰ’０１，ＬＰ’０２，ＬＰ’０３…ＬＰ’０ｐ…へと変換される。このクラッドモードの光は光ファイバの皮膜樹脂に吸収されるなどして急速に減衰する。ＬＰ０１からＬＰ’０１へのカップリング効率は波長に依存するためある波長で減衰ピークを示す。
長周期ファイバグレーティングは、ある波長の光に損失を与えるフィルタとして機能し、威衰ピークを与える波長は主にグレーティングの周期に依存して変化し、減衰量は屈折率差に依存して変化する。長周期ファイバグレーティングの屈折率差が大きい程、減衰は増加する。
石英系光ファイバの屈折率の温度変化（ｄｎ／ｄＴ）は１．４×１０−５（／℃）であるのに対し，通常の長周期ファイバグレーティングの屈折率差は５×１０−４以下であることから，５０℃以上のファイバ内の温度差が作られれば，通常の長周期ファイバグレーティングと同等の効果が得られる。更に温度を変えることで減衰量を可変にできる。
【０００９】
図４は、本発明のファイバグレーティングの減衰量を可変にする方法を実施した減衰量可変ファイバグレーティング素子の製造方法を説明するための図である。
減衰量可変ファイバグレーティング素子の製造は、次の１から８の工程により行われる。
工程１：ファイバの固定
光ファイバをネガレジストでＡＬ製の固定治具に固定する。ファイバの固定の詳細は図４により説明する。
工程２：ファイバの研磨
固定治具に固定した後，固定治具ごと研磨を行って光ファイバのクラッドの外周部を除去して平らにし、コアに近接した位置までコアと平行な平面が形成されるように研磨する。研磨の詳細は図５，６により説明する。
工程３：ネガレジストの塗布
研磨により光ファイバのクラッドの外周部を除去した平面にネガレジストＮを塗布する。研磨の直後ネガレジストＮを塗布するのは，研磨したファイバの表面には微小なキズがあるため，平坦な面を作り以後のフオトリソグラフィの歩留まりを上げるためである。ネガレジストＮの塗布の詳細は図７により説明する。ネガレジストＮの塗布の際の条件は３０００ｒｐｍ  ３０ｓｅｃ，でありベイクは１００℃，３０ｍｉｎとする。
【００１０】
工程４：ＡＬ蒸着
光ファイバの平面のネガレジストの上にヒータを形成するためのＡＬ蒸着を行う。ＡＬ蒸着時にはファイバの先端に余分なＡＬが付着しないように固定治具以外のファイバ部分を覆うカバーの付いた固定治具を製作し，使用する。ここでＡＬ蒸着の条件はＡＬ試料の長さ１６ｃｍ，ボート−試料間距離６ｃｍ，蒸着時間５ｍｉｎとする。
工程５：ポジレジスト塗布
ＡＬ蒸着面上にヒータのパターンを形成するためのボジレジストＰを塗布する。ポジレジストＰの塗布の際の条件は，ＯＡＰを３０００ｒｐｍ，ｌ０ｓｅｃで塗布した後，ポジレジスト３０００ｒｐｍ，３０ｓｅｃであり，ベイクは９０℃，３０ｍｉｎとする。この時のレジストの膜厚は段差計での測定の結果、１．２μｍである。
工程６：ヒーターのパターニング
ポジレジストにヒータのパターニングを行う。ヒーターのパターニングにはアライメントガイド付きマスクを使用するがその詳細は図８により説明する。
工程７：ＡＬエッチング
ＡＬエッチングを行いポジレジストのヒータのパターン以外のＡＬを除去しヒータのパターンを形成する。
工程８：ポジレジスト除去
ヒータのパターン上のポジレジストを除去しＡＬのヒータのパターンを得る。
【００１１】
図４において説明した工程１のファイバの固定方法の詳細について図５により説明する。
図５の（ａ）は、固定治具にファイバを固定した状態の側面図を示し、図５の（ｂ）は、固定治具にファイバを固定した状態の上面図を示したものである。
図５の（ａ），（ｂ）において、１０はシングルモード光ファイバである。５０は固定治具、５１は固定用ネガレジスト、５２はポリイミドテープである。
ファイバの固定は次のようにして行われる。皮膜樹脂を剥がしたシングルモード光ファイバ１０を４０ｃｍの長さに切断し，６０ｃｐネガレジスト５１を滴下した固定治具５０の上に置き，９０℃，３０ｍｉｎのベイクで固定する。
その後，固定治具５０の湾曲部に沿ってファイバ１０を曲げ，ポリイミドテープ５２で固定した後，テープで止めた場所に６０ｃｐネガレジストを滴下し，もう一度９０℃，３０ｍｉｎのベイクで固定する。
【００１２】
図４において説明した工程２のファイバの研磨の詳細について図６，７により説明する。
図６，７において、１０はシングルモード光ファイバ、５０は固定治具である。６０は研磨治具である。研磨治具６０にはラッピング用研磨板（鉛錫溝なし）が用いられる。６１はビニールテープ、７０はファイバ固定プレートである。
図５で説明したファイバを固定した固定治具５０を３個対称の位置で、円形のファイバ固定プレート７０の上にセットされたファイバ固定プレート研磨治具６０にＷＡＸで固定し、各固定治具５０より出ている光ファイバ１０の両端をビニールテープ６１によりファイバ固定プレート７０に固定する。
図７に示すように、光ファイバ１０の研磨にはラッピング用研磨板（鉛錫溝なし）を用い，スラリーは０．５μｍダイアモンド砥粒を使用する。この時，研磨板６０の回転速度は６０ｒｐｍで，スラリー噴霧時間は０．７５ｓｅｃ／ｍｉｎである。ここで，研磨した深さｄは、研磨幅ｘとファイバの半径６２．５μｍとすると
ｄ＝｛６２．５２−（ｘ／２）２｝１／２      （３．１）
より求まる。これをもとにコア−クラッド境界面より１０μｍ前後まで研磨する。研磨後の研磨面の状態を段差計で測定したところ，中心線平均粗さＲａは２０．６&Aring;、二乗平均粗さＲＭＳは２８．３&Aring;であった。
【００１３】
図４において説明した工程３のファイバの研磨面にネガレジストを塗布するファイバのリソグラフィ加工の詳細について図８により説明する。
図８において、１０はシングルモード光ファイバ、５０は固定治具である。６１はビニールテープ、７０はファイバ固定プレートである。
ファイバの部分研磨面にレジストを塗布するために，図６，７の研磨治具６０から取り外した固定治具５０を図７に示すようにファイバ固定用円盤７０に両面接着テープを用いて固定する。ファイバ１０の末端部はビニールテープ６１を用いてファイバ固定用円盤に固定した。
ファイバのリソグラフィ加工の特徴は、長さ４０ｃｍのファイバのまま、部分研磨面にリソグラフィ加工ができることである。
【００１４】
図４において説明した工程６のヒータのパターニングをする際に使用するアライメントガイド付きマスクの詳細について図９により説明する。
図９において、８０はパイレックスガラス、８１はパイレックスガラス８０に形成された直線溝、８２は直線溝８１の中に形成されたヒータのパターンである。幅１２５μｍのファイバ研磨面上に長さ２ｃｍに渡ってヒータのパターンを平行にアライメントするのは困難である。
このマスクはガラスの段差の部分をファイバの研磨面にはめて使用する。
アライメントガイド付きマスクの製作プロセスは次のように行われる。
２インチのパイレックスガラス８０に３０００ｒｐｍ，３０ｓｅｃでネガレジストを塗布し片面アライナを用いて、幅２００μｍの直線パターン露光を２０ｓｅｃ行い、現像後１００：９のＢＨＦを用いて３０ｍｉｎエッチングをする。ここでエッチング深さは７μｍである。
エッチング後、Ｃｒを蒸着する。蒸着条件は試料重量０．１５ｇ，ボート−試料間距離８ｃｍ，蒸着時間１０ｍｉｎである。
蒸着後、再度３０００ｒｐｍ，３０ｓｅｃでネガレジストを塗布し、溝の中央部分にヒータのパターニングをする。最後にＣｒをエッチングし、ネガレジストを取り除き完成となる。
製作したアライメントガイド付きマスクを使用し，ファイバの研磨面にヒータのパターニングを行う。露光時間は１５ｓｅｃである。また，ＡＬエッチングは
Ｈ３Ｐ０４  ８０ｃｃ  ＋  ＨＮＯ３  ２ｃｃの常温用ＡＬエッチャントを使用した。
図４において説明した８工程のプロセスにより完成したマイクロヒータ型ファイバグレーティングの写真を図１０に示す。
【００１５】
図１１は、本発明のファイバグレーティングの減衰量を可変にする方法を実施した減衰量可変ファイバグレーティング素子の他の実施例を説明するための図である。
図１１の（ａ）は、減衰量可変ファイバグレーティング素子の構成を説明するための概観図で、（ｂ）はその断面図である。
図１１の実施例は、マイクロヒータの周囲に放熱板を設け、光ファイバ１０のコア内の周期的な温度変化の分布がよりシャープに形成されるようにしたものである。
図１１の（ａ），（ｂ）において、１０は、シングルモードの光ファイバである。２０は、光ファイバ１０のクラッドの外周部を研磨により除去して平らにした形成した研磨面である。
Ｈ０は放熱材、Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，・・・Ｈｎは放熱材Ｈ０に開けられた復数個の穴である。
研磨面２０は、光ファイバ１０のコア近くの位置でコアと平行な平面が形成されるように研磨されており、研磨面２０には、復数個の穴Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，・・・Ｈｎが一定の間隔を持って開けられた放熱材Ｈ０が密着している。
３０は、光ファイバ１０の研磨面２０の放熱材Ｈ０の復数個の穴Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，・・・Ｈｎの中に設けられたマイクロヒータである。マイクロヒータ３０は、光ファイバ１０のコア内に周期的な温度変化の分布領域が作成出来るように、複数の発熱部３１，３２，３３，・・・３Ｎが、研磨面２０の放熱材Ｈ０の復数個の穴Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，・・・Ｈｎの中に配置され、導電部４１，４２，４３，・・・・４ｎが研磨面２０より離れて配置され、発熱部３１，３２，３３，・・・３Ｎは導電部４１，４２，４３，・・・・４ｎを介して直列に接続されている。
【００１６】
このように構成された減衰量可変ファイバグレーティング素子の動作を説明する。
光ファイバ１０の研磨面２０と復数個の穴Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，・・・Ｈｎの上に設けられたマイクロヒータ３０に通電すると、マイクロヒータ３０の発熱部３１，３２，３３，・・・３Ｎが発熱し光ファイバ１０を加熱する。この結果、図１０の（ｂ）に示すように、発熱部３１，３２，３３，・・・３Ｎの下部の温度が上昇し、このマイクロヒータ３０の発熱による周期的な温度分布は、マイクロヒータ３０が光ファイバ１０のコア部に近接しているため，温度分布がコア内部にまで伝えられる。この結果、光ファイバ１０のコア内部には周期的な高温部が形成される。
この時マイクロヒータ３０の発熱による温度分布は発熱部３１，３２，３３，・・・３Ｎの中間部分にも伝達され、周期的な温度分布の特性が弱められることがある。図１０の実施例では、マイクロヒータ３０の発熱部３１，３２，３３，・・・３Ｎが放熱材Ｈ０の復数個の穴Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，・・・Ｈｎの中に配置されてるために、マイクロヒータ３０の発熱により発熱部３１，３２，３３，・・・３Ｎの中間部分が高温になるのが妨げられ、ファイバ研磨面全体の温度を上げずに，グレーティング部分だけ局所的に熱するため光ファイバ１０のコア内の周期的な温度変化の分布がよりシャープに形成される。
【００１７】
図１２は、本発明のファイバグレーティングの減衰量を可変にする方法を実施した減衰量可変ファイバグレーティング素子の更に他の実施例を説明するための図である。
図１２の実施例は、クラッド部に形成された研磨面の上に一定の間隔を持ってコアの近くまで削られた複数の溝を設け、溝の中にマイクロヒータ発熱部を設置することにより、光ファイバ１０のコア内の周期的な温度変化の分布がよりシャープに形成されるようにしたものである。
図１２において、１０は、シングルモードの光ファイバである。２０は、光ファイバ１０のクラッドの外周部を研磨により除去して平らにした形成した研磨面である。２１，２２，２３，・・・２ｎは研磨面２０を部分的に光ファイバ１０のコア近くまでエッチングした復数個の溝である。
研磨面２０は、光ファイバ１０のコアより離れた位置でコアと平行な平面が形成されるように研磨されており、研磨面２０には、復数個の溝２１，２２，２３，・・・２ｎが一定の間隔を持って刻まれている。
３０は、光ファイバ１０の研磨面２０と復数個の溝２１，２２，２３，・・・２ｎの中に設けられたマイクロヒータである。マイクロヒータ３０は、光ファイバ１０のコア内に周期的な温度変化の分布領域が作成出来るように、複数の発熱部３１，３２，３３，・・・３Ｎが復数個の溝２１，２２，２３，・・・２ｎの中に配置され、導電部４１，４２，４３，・・・・４ｎが研磨面２０上に配置され、発熱部３１，３２，３３，・・・３Ｎは導電部４１，４２，４３，・・・・４ｎを介して直列に接続されている。
【００１８】
このように構成された減衰量可変ファイバグレーティング素子の動作を説明する。
光ファイバ１０の研磨面２０と復数個の溝２１，２２，２３，・・・２ｎの上に設けられたマイクロヒータ３０に通電すると、マイクロヒータ３０の発熱部３１，３２，３３，・・・３Ｎが発熱し光ファイバ１０を加熱する。
この結果、発熱部３１，３２，３３，・・・３Ｎの下部の温度が上昇し、このマイクロヒータ３０の発熱による周期的な温度分布は、マイクロヒータ３０が光ファイバ１０のコア部に近接しているため，温度分布がコア内部にまで伝えられ、光ファイバ１０のコア内部には周期的な高温部が形成される。
この周期的な高温部により光ファイバ１０のコア部分の屈折率が周期的に変化しファイバグレーティングが形成される。
図１２の実施例では、マイクロヒータ３０の発熱部３１，３２，３３，・・・３Ｎが復数個の溝２１，２２，２３，・・・２ｎの中に配置されてるために、マイクロヒータ３０の発熱による温度分布は発熱部３１，３２，３３，・・・３Ｎの中間部分、特にコア部分に伝達されるのが妨げられ、研磨したファイバ全体の温度を上げずに、グレーティング部分だけ局所的に熱するために光ファイバ１０のコア内の周期的な温度変化の分布がよりシャープに形成される。
【００１９】
図１３は、本発明のファイバグレーティングの減衰量を可変にする方法を実施した減衰量可変ファイバグレーティング素子の更に他の実施例を説明するための図である。
図１３の実施例は、クラッド部に形成された研磨面の上に、一定の間隔を持った複数の加熱片を持ったヒータブロックを設け、ヒータブロックの複数の加熱片により、光ファイバ１０のコア内の周期的な温度変化の分布が形成されるようにしたものである。
図１３の実施例では、フォトリソグラフィの技術を使用せずに、機械加工によりヒータブロックを制作することが可能である。
図１３において、１０は、シングルモードの光ファイバである。１１は、光ファイバ１０のコアである。２０は、光ファイバ１０のクラッドの外周部を研磨により除去して平らにした形成した研磨面である。
ＨＢ０は、ヒータブロックである。ＨＢは、ヒータブロックＨＢ０に内蔵されたヒータである。ＨＢ１，ＨＢ２，・・・ＨＢｎは、複数の加熱片で、一定の間隔を持ってヒータブロックＨＢ０に設けられている。
研磨面２０は、光ファイバ１０のコアより離れた位置でコアと平行な平面が形成されるように研磨されており、研磨面２０には、ヒータブロックＨＢ０の複数の加熱片ＨＢ１，ＨＢ２，・・・ＨＢｎが、一定の間隔を持って圧接配置されている。
【００２０】
このように構成された減衰量可変ファイバグレーティング素子の動作を説明する。
ヒータブロックＨＢ０のヒータＨＢに通電すると、光ファイバ１０の研磨面２０に圧接配置されているヒータブロックＨＢの複数の加熱片ＨＢ１，ＨＢ２，・・・ＨＢｎが加熱され、光ファイバ１０を加熱する。
この結果、ヒータブロックＨＢ０の複数の加熱片ＨＢ１，ＨＢ２，・・・ＨＢｎの下部の温度が上昇し、この複数の加熱片ＨＢ１，ＨＢ２，・・・ＨＢｎの発熱による周期的な温度分布は、複数の加熱片ＨＢ１，ＨＢ２，・・・ＨＢｎが光ファイバ１０のコア部１１に近接しているため，温度分布がコア１１の内部にまで伝えられ、光ファイバ１０のコア内部には周期的な高温部Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３・・・Ｔｎが形成される。
この周期的な高温部により光ファイバ１０のコア部分の屈折率が周期的に変化しファイバグレーティングが形成される。
図１３の実施例では、ヒータブロックＨＢ０の複数の加熱片ＨＢ１，ＨＢ２，・・・ＨＢｎの発熱による温度分布は、各加熱片ＨＢ１，ＨＢ２，・・・ＨＢｎの間に空隙があるため、発熱部複数の加熱片ＨＢ１，ＨＢ２，・・・ＨＢｎの中間部分に伝達されるのが妨げられ、ファイバ研磨面全体の温度を上げずに、グレーティング部分だけ局所的に熱するために光ファイバ１０のコア１１内の周期的な温度変化の分布がよりシャープに形成される。
【００２１】
本発明により製作した減衰量可変光ファイバグレーティングフィルタの透過光減衰特性を測定するために、Ｘｅランプ白色光源の光をレンズ付きファイバを用いて、図１に示した構造の減衰量可変光ファイバグレーティングフィルタに通し、透過光を光スペクトラムアナライザを用いて測定した。
その測定データを図１４に示す。
図１４の測定データは、電圧を印可していない状態で測定した減衰量可変光ファイバグレーティングフィルタの透過光スペクトルと、減衰量可変光ファイバグレーティングフィルタのマイクロヒータに加える電圧を３Ｖ，５Ｖ，７Ｖと変化させながら測定した透過光スペクトルの減衰量を示したものである。
マイクロヒータに加える電圧は、各電圧とも電圧をかけ始めてから３０ｓｅｃ程でコアの温度が安定するのでコアの温度が安定してから測定した。測定データの取り方はコアの温度が安定してから１０回分のデータを取り、その平均を値とし、電圧を加えていない時の測定データとの差を求めた。
図１４の測定データより明らかなように、波長１３００ｎｍから１４５０ｎｍの波長帯においては、マイクロヒータに加える電圧を３Ｖ，５Ｖ，７Ｖと変化させると減衰量はこれに応じて変化することが明確に示されている。
尚、図１４の測定データにおいて、波長１４５０ｎｍから１６００ｎｍの波長帯においても減衰量が変化しているが、これはマイクロヒータの加熱により光ファイバの研磨面全体の温度が上昇してコア部の屈折率の方がクラッドより増加し光の閉じ込め効果が上昇したためである。
【0022】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明の減衰量可変光ファイバグレーティングフィルタは、マイクロヒータを使用して光ファイバのコア内に周期的な温度変化の分布領域を作成し、光ファイバのコアの屈折率の温度特性により周期的な屈折率分布を形成してグレーティング構造を設けるとともに、周期的な温度変化の温度を変化させることにより、減衰量を可変に出来るファイバグレーティング素子を実現することが出来る。本発明の、ファイバグレーティングの減衰量を可変にする方法を実施した可変減衰量ファイバグレーティング素子は光ファイバの部分研磨と、研磨面へのフォトリソグラフィ加工等により製作されたヒータにより、減衰量を容易に得ることができ、小型で簡便な波長可変光ファイバフィルタを実現することが出来る。このために、本発明の長周期ＦＧ素子は、光信号を光ファイバアンプで増幅した際に生じる、各チャンネルの光信号強度のばらつきを一定に整えるための可変利得等化器として利用できるのでＷＤＭ伝送システムを簡単な構成により実現することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の減衰量可変ファイバグレーティングフィルタの概要を説明するための概観図構造と動作原理を説明するための図である。
【図2】 本発明の減衰量可変ファイバグレーティングフィルタのグレーティング素子部分の構成を説明する図である。
【図3】 本発明の可変利得ファイバグレーティングフィルタの動作を説明する図である。
【図4】 本発明の可変利得ファイバグレーティングフィルタの製造方法を説明するための図である。
【図5】 ファイバの固定の詳細について説明した図である。
【図6】 ファイバの研磨の詳細について説明した図である。
【図7】 ファイバの研磨の詳細について説明した図である。
【図8】 ファイバの部分研磨面にレジストを塗布するファイバのリソグラフィ加工の詳細について説明した図である。
【図9】 ヒータのパターニングをする際に使用するアライメントガイド付きマスクの詳細について説明した図である。
【図10】 完成したマイクロヒータ型長周期ファイバグレーティングの写真を示したものである。
【図11】 本発明の減衰量可変ファイバグレーティングフィルタの他の実施例を説明するための図である。
【図12】 本発明の減衰量可変ファイバグレーティングフィルタの更に他の実施例を説明するための図である。
【図13】 本発明の減衰量可変ファイバグレーティングフィルタの更に他の実施例を説明するための図である。
【図14】 本発明により製作した減衰量可変光ファイバグレーティングフィルタの透過光減衰特性の測定データを示したものである。
【符号の説明】
１０・・・シングルモードの光ファイバ，
１１・・・光ファイバのコア，
２０・・・光ファイバ１０のクラッドの外周部を研磨により除去して平らにした形成した研磨面，
３０・・・光ファイバ１０の研磨面２０の上に設けられたマイクロヒータ，
３１，３２，３３，・・・３Ｎ・・・複数の発熱部，
４１，４２，４３，・・・・４ｎ・・・導電部，
４０・・・可変電源，
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，−  Ｔｎ・・・高温部，
Ｎ・・・ネガレジスト，
ＡＬ・・・ＡＬ蒸着，
Ｐ・・・ボジレジスト，
５０・・・固定治具，
５１・・・固定用ネガレジスト，
５２・・・ポリイミドテープ，
６０・・・研磨治具，
６１・・・ビニールテープ，
７０・・・ファイバ固定プレート，
８０・・・パイレックスガラス，
８１・・・パイレックスガラス８０に形成された直線溝，
８２・・・直線溝８１の中に形成されたヒータのパターン，
２１，２２，２３，−  ２ｎ・・・復数個の溝，
Ｈ０・・・放熱材，
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，−  Ｈｎ・・・放熱材Ｈ０に開けられた復数個の穴，
ＨＢ０・・・ヒータブロック，
ＨＢ・・・ヒータ，
ＨＢ１，ＨＢ２，−  ＨＢｎ・・・複数の加熱片，
【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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【図１３】
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【図１４】
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