Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3138731B2 - 光ファイバーフィルター - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3138731B2 - 光ファイバーフィルター - Google Patents

光ファイバーフィルター

Info

Publication number
JP3138731B2
JP3138731B2 JP11009053A JP905399A JP3138731B2 JP 3138731 B2 JP3138731 B2 JP 3138731B2 JP 11009053 A JP11009053 A JP 11009053A JP 905399 A JP905399 A JP 905399A JP 3138731 B2 JP3138731 B2 JP 3138731B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diffraction grating
optical fiber
light
diffraction
pitch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP11009053A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000206337A (ja
Inventor
準治 西井
炳夏 李
Original Assignee
工業技術院長
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 工業技術院長 filed Critical 工業技術院長
Priority to JP11009053A priority Critical patent/JP3138731B2/ja
Publication of JP2000206337A publication Critical patent/JP2000206337A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3138731B2 publication Critical patent/JP3138731B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長多重通信用狭
帯域フィルターや、歪みセンサーヘッド等に応用できる
光ファイバーフィルターに関する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバー回折格子は、光通信信号の
フィルターや歪みを検出するセンサーヘッド等に応用す
ることができる。通常、光ファイバー回折格子は、ピッ
チがサブミクロンの短周期回折格子と、数百ミクロン以
上の長周期回折格子とに分類される。前者は既に製品化
され、通信信号の波長分別や信号波形の整形等に用いら
れており、主に回折による戻り光を利用するものであ
る。
【0003】一方、長周期回折格子は、信号光のクラッ
ド部への浸み出しを利用した回折格子である。図6は、
長周期回折格子の構成を概略的に示す断面図である。図
6に示すように、長周期回折格子2は、被覆材が除去さ
れたシングルモード光ファイバーのコア部23に、数百
ミクロン以上の一定のピッチPで、高屈折率部21及び
低屈折率部22を交互に形成したものである。コア部2
3を通ってきた信号光S0の一部は、高屈折率部21で
クラッド部24に浸み出す。浸み出す光の波長は、ピッ
チPに依存し、ピッチPが小さければ、浸み出す光の波
長は小さくなり、ピッチPが大きければ、浸み出す光の
波長は大きくなる。浸み出した光S1は、クラッド部2
4の外周面を覆う被覆材が除去されているため、当該外
周面でフレネル反射し、戻り光S2がコア部23に向か
って戻ってくる。戻り光S2のうち、回折格子2のピッ
チPとカップリングする戻り光S2(実線で示す)は、
再びクラッド部24の外周面に向かって進み(図中S3
の光)、フレネル反射により再びコア部23に向かって
戻ってくる。
【0004】以上の繰り返しにより、回折格子2のピッ
チPとカップリングする光は、クラッド部24内に閉じ
こめられて進行することになる。従って、浸み出した光
の大半は、コア部23に戻ってこなくなり、回折格子を
透過する光S4のみを利用することができる。なお、上
記クラッド部24内を進行する光は、回折格子2を通過
した後、クラッド部24よりも屈折率の高い被覆材で覆
われた領域で、被覆材中に進行することになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、透過光
4には、回折格子2のピッチPに応じた特定の波長位
置に損失ピークが生じるが、その半値幅は、例えば、後
述の比較例1に示すように、数十〜数百nm程度の広い
ものである。単一の長周期回折格子では、この半値幅が
厳密に制御され、複数の鋭い透過ピークを有する透過光
を得るマルチチャンネル型フィルターにすることは困難
であった。
【0006】本発明は、かかる従来技術の欠点を解消す
るべくなされたもので、長周期ファイバー回折格子を使
用して、透過光のスペクトル波形が厳密に制御された光
ファイバーフィルター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】本発明の発明者は、上記
課題を解決するべく種々研究を重ねた結果、シングルモ
ード光ファイバーにおいて、一定ピッチの長周期回折格
子を等間隔で3箇所以上に書き込むことにより、当該回
折格子の間隔に応じた一種の共鳴現象が得られ、透過光
のスペクトル波形が厳密に制御された複数の透過波長帯
域を有するマルチチャンネル型フィルターを形成し得る
ことを見出した。
【0008】すなわち、本発明は、シングルモード光フ
ァイバーのコア部に、回折格子が一定間隔で3箇所以上
形成された回折格子群を備えることを特徴とする光ファ
イバーフィルターを提供するものである。
【0009】そして、前記回折格子群のうち、光の入射
端から数えて1番目の回折格子は、κ0・d0=π/2
(ここで、κ0は、回折格子の結合定数、d0は、回折格
子長)の条件を満足し、光の入射端から数えて2番目以
降の回折格子は、κ0・d0<π/2の条件を満足するよ
うに形成される。
【0010】また、好ましくは、前記回折格子の一定間
隔は、5cm以上50cm以下とされる。
【0011】さらに、好ましくは、前記回折格子のピッ
チは、200μm以上600μm以下とされる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、添付図面を参照しつつ説明する。図1は、光通信信
号のフィルターとして使用する光ファイバーフィルター
の概略の構成を示す断面図であり、図1(a)に全体の
構成を、図1(b)に1箇所の回折格子2を拡大した図
を示す。
【0013】透過光の透過ピークの波長とその半値幅を
厳密に制御するためには、少なくとも3箇所以上に回折
格子を形成する必要がある。図1に示すように、本実施
形態の光ファイバーフィルター1は、通信波長帯域でシ
ングルモードである光ファイバーのコア部23に、長周
期回折格子2が等間隔Lで5箇所に形成されている。長
周期回折格子2は、一定のピッチPで、高屈折率部21
及び低屈折率部22が交互に形成されている。クラッド
部24の外周は、被覆材が除去されており、回折格子2
で浸み出した光が、クラッド部24の外周面でフレネル
反射し得る構成とされている。
【0014】本実施形態における光ファイバーフィルタ
ー1は、光通信信号のフィルターとして使用するため、
通信波長帯域でシングルモードである光ファイバーを使
用している。本発明は、これに限るものではなく、例え
ば、歪みセンサー等として使用する場合には、通信波長
帯域外の波長帯域でシングルモードである光ファイバー
を使用することができる。この場合も、回折格子2から
クラッド部24に浸みだした光が、クラッド部24の外
周面でフレネル反射し、再びコア部23に向かって戻る
条件を満足する必要がある。
【0015】各回折格子2の間隔Lは、原理的には、回
折格子長d0よりも大きければよい。しかしながら、間
隔Lが大きくなれば透過光のピークの間隔が小さくな
り、間隔Lが大きくなれば透過光のピークの間隔が小さ
くなる。また、使用中に回折格子2が変形すると、透過
光のスペクトルが変わるため、真直ぐに保持し易いよ
う、回折格子長d0及び間隔Lをある程度小さくする必
要がある。したがって、使用する波長帯域や必要とする
透過光のピークの数等の使用目的や実用面を考慮し、適
宜間隔Lを決定する必要がある。この点より、光通信信
号のフィルターとして使用する本実施形態の光ファイバ
ーフィルター1の場合には、各回折格子2の長さd0
5〜30mmとし、回折格子2の間隔Lを、5cm以上
50cm以下とするのが好ましい。また、各回折格子2
のピッチPは、200μm以上600μm以下とするのが
好ましい。ピッチPがこの範囲外であっても、歪みセン
サー等には使用可能であるが、回折ピークが、通信波長
帯域である1.3〜1.55μmから外れるため、通信
用として使用するのは困難である。
【0016】
【実施例】以下、実施例および比較例を示し、本発明の
特徴とするところをより一層明確にする。
【0017】(実施例1)コア部に8モル%のGeO2
がドープされ、その外周に直径125μmのクラッド部
が設けられ、1.55μm帯でシングルモードになるよ
うに設計された光ファイバーの被覆材を除去した後に、
ピッチ500μm、長さ20mmの回折格子を10cm
の間隔で5箇所に書き込んだ。書き込み前のファイバー
は、150気圧の水素中で7日間放置した。図2に示す
ように、回折格子の書き込み光源には、KrFエキシマ
レーザーを用い、目的とする回折格子と同じパターンの
金属マスクを介して、1番目の回折格子は、κ00=π
/2(κ0は、回折格子の結合定数、d0は、回折格子長)
を満足するように照射パワー密度40mJ/cm2で1
2000ショットの照射を行った。また、2番目以降の
回折格子は、κ00=0.315になるように同じパワ
ー密度で照射を行った。
【0018】図3に、上記のようにして形成された等間
隔の回折格子群を有する光ファイバーの透過光のスペク
トルを示す。図3に示すように、透過波長1.55μm
を中心とし、等間隔で且つ複数に分裂したスペクトルが
得られ、マルチチャンネル型フィルターとして機能する
ことが確認された。
【0019】(実施例2)実施例1と同じ光ファイバー
の被覆材を除去した後に、ピッチ320μm、長さ20
mmの回折格子を5cmの間隔で5箇所に書き込んだ。
なお、1番目の回折格子は、κ00=π/2(実施例1と
同じ条件)、2番目以降の回折格子は、κ 00=0.1
57になるように、エネルギー密度40mJ/cm2
KrFレーザー光を照射した。
【0020】この様にして形成された回折格子群が書き
込まれた光ファイバーの透過スペクトルを測定したとこ
ろ、波長1.31μmを中心として、図3とほぼ同じ形
態の透過光のスペクトルが得られ、マルチチャンネル型
フィルターとして機能することが確認された。
【0021】(実施例3)実施例1と同じ光ファイバー
の被覆材を除去した後に、ピッチ500μm、長さ10
mmの回折格子を10cmの間隔で10箇所に書き込ん
だ。なお、1番目の回折格子は、κ00=π/2(実施例
1と同じ条件)、2番目以降の回折格子は、κ00
0.467になるように、エネルギー密度40mJ/c
2のKrFレーザー光を照射した。
【0022】この様にして形成された回折格子群が書き
込まれたファイバーの透過スペクトルを測定したとこ
ろ、図3と同様に複数に分裂した透過光のスペクトルが
得られ、マルチチャンネル型フィルターとして機能する
ことが確認された。
【0023】(比較例1)実施例1と同じ光ファイバー
の被覆材を除去した後に、ピッチ500μm、長さ20
mmの回折格子を1箇所に書き込んだ。
【0024】この様にして形成された回折格子が書き込
まれた光ファイバーの透過スペクトルを測定したとこ
ろ、図4に示すように半値幅が非常に広い複数本の透過
ピークが観測されるのみで、そのピークの半値幅を制御
することはできなかった。
【0025】(比較例2)実施例1と同じ光ファイバー
の被覆材を除去した後に、実施例1と同様の照射条件で
ピッチ400μm、長さ20mmの回折格子を10cm
の間隔で2箇所に書き込んだ。なお、これら2つの回折
格子は、共にκ00=π/4を満足するように書き込ん
だ。
【0026】この様にして形成された回折格子群が書き
込まれた光ファイバーの透過スペクトルを測定したとこ
ろ、図5に示すように、波長1.55μmを中心とし
て、複数に分裂した透過光のピークが観測されたが、各
ピークは独立しておらず、正弦波型であった。
【0027】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、透過光の透過ピークの位置及び半値幅が厳密に制御
されたマルチチャンネル型フィルターが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明に係る光ファイバーフィルター
の概略の構成を示す断面図である。
【図2】図2は、長周期回折格子の製造方法を概略的に
示す断面図である。
【図3】図3は、本発明の実施例1に係る光ファイバー
フィルターの透過光のスペクトルを示す。
【図4】図4は、比較例1の透過光のスペクトルを示
す。
【図5】図5は、比較例2の透過光のスペクトルを示
す。
【図6】図6は、長周期回折格子の構成を概略的に示す
断面図である。
【符号の説明】
1 光ファイバーフィルター 2 長周期回折格子 21 高屈折率部 22 低屈折率部 23 コア部 24 クラッド部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 6/00 G02B 6/10 G02B 5/18

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シングルモード光ファイバーのコア部
    に、一定ピッチの長周期回折格子が一定間隔で3箇所以
    上形成された回折格子群を備え、前記回折格子群のう
    ち、光の入射端から数えて1番目の回折格子は、 κ 0 ・d 0 =π/2(ここで、κ 0 は、回折格子の結合定
    数、d 0 は、回折格子長)の条件を満足し、 光の入射端から数えて2番目以降の回折格子は、 κ 0 ・d 0 <π/2 の条件を満足すること を特徴とする光ファイバーフィル
    ター。
  2. 【請求項2】 前記一定間隔は、5cm以上50cm以
    下であることを特徴とする請求項1記載の光ファイバー
    フィルター。
  3. 【請求項3】 前記回折格子のピッチは、200μm以
    上600μm以下であることを特徴とする請求項1又は
    に記載の光ファイバーフィルター。
JP11009053A 1999-01-18 1999-01-18 光ファイバーフィルター Expired - Lifetime JP3138731B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11009053A JP3138731B2 (ja) 1999-01-18 1999-01-18 光ファイバーフィルター

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11009053A JP3138731B2 (ja) 1999-01-18 1999-01-18 光ファイバーフィルター

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000206337A JP2000206337A (ja) 2000-07-28
JP3138731B2 true JP3138731B2 (ja) 2001-02-26

Family

ID=11709902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11009053A Expired - Lifetime JP3138731B2 (ja) 1999-01-18 1999-01-18 光ファイバーフィルター

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3138731B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002071975A (ja) * 2000-09-04 2002-03-12 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバグレーティング素子
KR100394588B1 (ko) 2001-09-04 2003-08-14 광주과학기술원 광섬유 장주기격자 쌍을 이용한 비선형 광섬유의 공진형비선형성 측정방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000206337A (ja) 2000-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100282993B1 (ko) 복잡한 스펙트럼 성형 응용을 위한 광신호 성형 장치
Grobnic et al. Fiber Bragg gratings with suppressed cladding modes made in SMF-28 with a femtosecond IR laser and a phase mask
US6081640A (en) Broadband grating
US5104209A (en) Method of creating an index grating in an optical fiber and a mode converter using the index grating
US5745617A (en) Near-ultra-violet formation of refractive-index grating using reflective phase mask
US5016967A (en) Multi-core optical waveguide Bragg grating light redirecting arrangement
JP2634694B2 (ja) 光導波路が埋設されているトランスバース空間モード弁別フィルタ
KR100336846B1 (ko) 광섬유격자및그제조방법
EP0572169A1 (en) Article comprising an otpical waveguide with in-line refractive index grating
JP2000501852A (ja) 屈折率格子の形成方法
CA2353504A1 (en) Compression-tuned bragg grating and laser
CN102053303B (zh) 一种分布式传感光纤及其制备装置和方法
EP1591809B1 (en) Optical fiber sensor based on retro-reflective fiber bragg gratings
US5887094A (en) Band-pass filter in an optical waveguide
US20020031302A1 (en) Device for fabricating polarization insensitive long period fiber grating
JPH1184152A (ja) 位相マスクを用いた短周期反射ブラッグ回析格子の書き込み法
Fertein et al. Shifts in resonance wavelengths of Bragg gratings during writing or bleaching experiments by UV illumination within germanosilicate optical fibre
JP3138731B2 (ja) 光ファイバーフィルター
US6434301B2 (en) Apparatus and method for fabricating multi-period optical fiber grating
WO2002037625A3 (en) Compression-tuned bragg grating-based laser
US6289154B1 (en) Grating-type optical component and method of manufacturing the same
US6954567B2 (en) Apodised complex filter
DE60221435T2 (de) Faser-Bragg-Gitter mit langer Periode, geschrieben mit Alternie-Render, seitlicher IR-Laser-Belichtung
Reekie et al. 100% reflectivity fibre gratings produced by a single excimer laser pulse
CA2461368A1 (en) Bragg grating and method of producing a bragg grating using an ultrafast laser

Legal Events

Date Code Title Description
S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term