JP6388445B2 - Multicore optical fiber grating manufacturing method and grating manufacturing apparatus - Google Patents
Multicore optical fiber grating manufacturing method and grating manufacturing apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP6388445B2 JP6388445B2 JP2014262549A JP2014262549A JP6388445B2 JP 6388445 B2 JP6388445 B2 JP 6388445B2 JP 2014262549 A JP2014262549 A JP 2014262549A JP 2014262549 A JP2014262549 A JP 2014262549A JP 6388445 B2 JP6388445 B2 JP 6388445B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- core
- core optical
- grating
- focal plane
- 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.)
- Active
Links
Landscapes
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Description
本発明は、光ファイバのコア部分の屈折率を短波長レーザ光（紫外レーザ光）照射によって変調することによって作製される光ファイバグレーティングに関し、特にマルチコア光ファイバの各コアに光ファイバグレーティングを作製するためのグレーティング作製方法及びグレーティング作製装置に関する。 The present invention relates to an optical fiber grating manufactured by modulating the refractive index of a core portion of an optical fiber by irradiation with a short wavelength laser beam (ultraviolet laser beam), and in particular, an optical fiber grating is manufactured for each core of a multi-core optical fiber. The present invention relates to a grating manufacturing method and a grating manufacturing apparatus.
光ファイバグレーティングは、光ファイバのコア部内の屈折率に周期的な屈折率変化を作製することで、屈折率変化がグレーティング（回折格子）として働き、グレーティングの周期が作るブラッグ反射条件を満たす波長の光のみを反射する構造となる。
コア部内に周期的な屈折率変化を与えるためには、例えば特許文献１に記載されるように、レーザ光の照射による干渉によって生じる干渉縞に基づく光強度の変調により行われる。
An optical fiber grating creates a periodic refractive index change in the refractive index in the core of the optical fiber, so that the refractive index change works as a grating (diffraction grating) and has a wavelength that satisfies the Bragg reflection condition created by the grating period. The structure reflects only light.
In order to give a periodic refractive index change in the core, for example, as described in Patent Document 1, modulation of light intensity based on interference fringes caused by interference due to laser light irradiation is performed.
一方、通信需要の増大に伴い、単一のクラッド内に複数のコア部分を有するマルチコア光ファイバの利用が研究されている。
また、特許文献２に記載されるように、マルチコア光ファイバをグレーティング化し、温度や歪みの変化を光波長の変化として検出するセンサとして利用することが提案されている。
On the other hand, with an increase in communication demand, use of a multi-core optical fiber having a plurality of core portions in a single cladding has been studied.
Further, as described in Patent Document 2, it has been proposed that a multi-core optical fiber is made into a grating and used as a sensor for detecting changes in temperature and strain as changes in optical wavelength.
レーザ光の干渉を利用して光ファイバにグレーティングを作製する場合、レーザ光の干渉によって生じる干渉縞は、３次元空間中のある平面（焦点面）上にのみ生成され、焦点面と直交する方向への空間的な広がりは１０ミクロン程度であり、その上下の空間においては干渉縞がぼやけてしまう。
通常のシングルコア光ファイバ１のコア３にグレーティングを作製する場合、コア直径が１０ミクロン程度であれば、図９（ａ）に示すように、干渉縞焦点面をコア３の中心が存在する平面上に合わせれば、コア全体（焦点面と直交する方向の１０ミクロンの範囲）に対してコントラストのシャープな干渉縞が生成されるので、コア内全体にグレーティングの作製を行うことができる。
When producing a grating in an optical fiber using laser beam interference, interference fringes generated by laser beam interference are generated only on a certain plane (focal plane) in a three-dimensional space, and are orthogonal to the focal plane. Spatial spread to is about 10 microns, and interference fringes are blurred in the space above and below.
When a grating is produced on the core 3 of a normal single-core optical fiber 1, if the core diameter is about 10 microns, the plane of interference fringe focal plane is the plane where the center of the core 3 exists, as shown in FIG. If matched, an interference fringe having a sharp contrast is generated for the entire core (range of 10 microns in the direction orthogonal to the focal plane), so that the grating can be manufactured in the entire core.
しかしながら、例えば図９（ｂ）に示すようなコア３が複数あるマルチコア光ファイバ２では、全てのコア３にコントラストのシャープな干渉縞を同時に生成することはできないので、全てのコア３にグレーティングを一括して作製することはできない。
マルチコア光ファイバグレーティングについて記載された特許文献２においても、「よく知られた干渉、あるいは位相マスク技法を用いてグレーティングがそれぞれのコアに刻まれる」と記載されるだけで、マルチコア光ファイバの各コアにグレーティングを作製する場合の具体的な手法については言及されていない。
However, for example, in a multi-core optical fiber 2 having a plurality of cores 3 as shown in FIG. 9B, it is not possible to generate interference fringes with sharp contrast in all the cores 3 at the same time. Cannot be produced in batch.
In Patent Document 2 describing a multi-core optical fiber grating, each core of the multi-core optical fiber is simply described as “the grating is engraved in each core using a well-known interference or phase mask technique”. No specific method for producing a grating is mentioned.
本発明は上記実情に鑑みて提案されたもので、マルチコア光ファイバの各コアに対して、周期が同一のグレーティングを容易に作製することができるマルチコア光ファイバのグレーティング作製方法及びグレーティング作製装置を提供することを目的としている。 The present invention has been proposed in view of the above circumstances, and provides a multi-core optical fiber grating manufacturing method and a grating manufacturing apparatus capable of easily manufacturing a grating with the same period for each core of a multi-core optical fiber. The purpose is to do.
上記目的を達成するため本発明は、単一のクラッド中に複数のコアを有するマルチコア光ファイバに対して、全てのコアに同一の光学特性を有するグレーティング構造を作製する方法であり、短波長レーザ光に基づいてシャープな干渉縞が得られる平面（干渉縞焦点面）の位置が、マルチコア光ファイバ内の全てのコアの中心と一致することができるようにするため、グレーティング作製中のマルチコア光ファイバの空間的な位置を制御するものである。 In order to achieve the above object, the present invention is a method for producing a grating structure having the same optical characteristics in all cores for a multi-core optical fiber having a plurality of cores in a single cladding, and a short wavelength laser. Multi-core optical fiber during grating fabrication so that the position of the plane (interference fringe focal plane) where sharp interference fringes can be obtained based on light can coincide with the center of all cores in the multi-core optical fiber It controls the spatial position of.
すなわち請求項１のグレーティング作製方法は、単一のクラッド中に複数のコアを有するマルチコア光ファイバに対して、全てのコアに同一の光学特性を有するグレーティング構造を作製する方法であって、前記各コアの空間的な位置と、短波長レーザ光に基づく干渉縞の焦点面の位置とを相対的に変化させてグレーティング構造を作製するに際し、前記各コアの空間的な位置と、前記干渉縞の焦点面の位置との相対的な変化は、前記焦点面に対して、前記マルチコア光ファイバを上下動することで行うことを特徴としている。 That is, the grating manufacturing method according to claim 1 is a method of manufacturing a grating structure having the same optical characteristics in all cores with respect to a multi-core optical fiber having a plurality of cores in a single cladding. When fabricating the grating structure by relatively changing the spatial position of the core and the position of the focal plane of the interference fringes based on the short wavelength laser light, the spatial position of each core and the interference fringes of the interference fringes The relative change with respect to the position of the focal plane is performed by moving the multi-core optical fiber up and down with respect to the focal plane .
請求項２は、請求項１のグレーティング作製方法において、前記干渉縞は、短波長レーザ光の光路を二分割させた後の干渉で生じさせることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the grating manufacturing method of the first aspect, the interference fringes are generated by interference after the optical path of the short wavelength laser light is divided into two.
請求項３は、請求項１のグレーティング作製方法において、前記干渉縞は、短波長レーザ光が位相マスクを透過することにより回折した回折光同士の干渉で生じさせることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the grating manufacturing method according to the first aspect, the interference fringes are generated by interference between diffracted light beams diffracted by transmission of a short wavelength laser beam through a phase mask.
請求項４は、請求項１のグレーティング作製方法において、前記上下動による変化量は、前記マルチコア光ファイバのクラッド直径以下であることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the grating manufacturing method according to the first aspect , the amount of change due to the vertical movement is equal to or less than a cladding diameter of the multi-core optical fiber.
請求項５のグレーティング作製装置は、
単一のクラッド中に複数のコアを有するマルチコア光ファイバを支持する光ファイバ支持手段と、
前記マルチコア光ファイバに対して短波長レーザ光に基づく干渉縞を生じさせる干渉縞生成手段と、
前記干渉縞の焦点面に対して前記マルチコア光ファイバの各コアが合致するように、前記焦点面と前記各コアの位置とを相対的に変化させる移動手段とを備え、
前記移動手段は、前記支持手段に支持された前記マルチコア光ファイバを上下方向に昇降させる昇降機構を含むことを特徴としている。
The grating manufacturing apparatus according to claim 5 is:
Optical fiber support means for supporting a multi-core optical fiber having a plurality of cores in a single cladding;
Interference fringe generating means for generating interference fringes based on short wavelength laser light for the multi-core optical fiber;
A moving means for relatively changing the position of the focal plane and each core so that each core of the multi-core optical fiber matches the focal plane of the interference fringes ,
The moving means includes an elevating mechanism that elevates and lowers the multi-core optical fiber supported by the supporting means in the vertical direction .
請求項６は、請求項５のグレーティング作製装置において、前記支持手段は、斜面を有する第１三角柱と、前記斜面を移動する第２三角柱とにより前記マルチコア光ファイバが載置されるＶ溝を備えて構成され、前記第２三角柱が前記第１三角柱の斜面に対してスライド移動することで前記マルチコア光ファイバが昇降する移動手段を構成することを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the grating manufacturing apparatus according to the fifth aspect , the support means includes a V-groove on which the multi-core optical fiber is placed by a first triangular prism having an inclined surface and a second triangular prism moving on the inclined surface. The multi-core optical fiber is configured to move up and down by sliding the second triangular prism with respect to the slope of the first triangular prism.
請求項１のグレーティング作製方法によれば、各コアの空間的な位置と、干渉縞の焦点面の位置とを相対的に変化させることで、焦点面がマルチコア光ファイバ内の全てのコアに順次合致することで、全てのコアへグレーティング構造を順次作製することが可能となる。
グレーティング作製に際しては、干渉縞の焦点面に対してマルチコア光ファイバが上下動し、各コアの位置が交代で焦点面に来るようにすることで、各コアの空間的な位置と干渉縞の焦点面の位置との相対的な変化を得るようにしている。
According to the grating manufacturing method of claim 1, the focal plane is sequentially changed to all the cores in the multi-core optical fiber by relatively changing the spatial position of each core and the position of the focal plane of the interference fringes. By matching, it becomes possible to sequentially produce grating structures on all the cores.
When fabricating the grating, the multi-core optical fiber moves up and down with respect to the focal plane of the interference fringes so that the positions of the cores alternate with the focal plane, so that the spatial position of each core and the focus of the interference fringes A relative change from the position of the surface is obtained.
請求項２のグレーティング作製方法によれば、短波長レーザ光の光路を二分割させた後の干渉で干渉縞を得るようにしている。 According to the grating manufacturing method of the second aspect, the interference fringes are obtained by the interference after the optical path of the short wavelength laser beam is divided into two.
請求項３のグレーティング作製方法によれば、短波長レーザ光が位相マスクを介して回折した回折光同士による干渉で干渉縞を得るようにしている。 According to the grating manufacturing method of the third aspect, interference fringes are obtained by interference between diffracted lights diffracted by the short wavelength laser light through the phase mask.
請求項４のグレーティング作製方法によれば、上下動による変化量をクラッド直径とすることで、マルチコア光ファイバの任意の範囲に焦点面を合致させることができる。 According to the grating manufacturing method of the fourth aspect, the focal plane can be matched with an arbitrary range of the multi-core optical fiber by setting the amount of change due to vertical movement as the cladding diameter.
請求項５のグレーティング作製装置によれば、移動手段を備えたことにより、各コアの空間的な位置と、干渉縞の焦点面の位置とを相対的に変化させることで、焦点面がマルチコア光ファイバ内の全てのコアに順次合致することができ、全てのコアへグレーティング構造を順次作製することが可能となる。
その際、マルチコア光ファイバを上下方向に昇降させる昇降手段を備えたことで、各コアの空間的な位置と干渉縞の焦点面の位置との相対的な変化をマルチコア光ファイバの回転動作で得ることができる。
According to the grating manufacturing apparatus of the fifth aspect , since the moving means is provided, the focal plane is changed to the multi-core light by relatively changing the spatial position of each core and the position of the focal plane of the interference fringes. It is possible to sequentially match all the cores in the fiber, and it is possible to sequentially produce the grating structure on all the cores.
At that time, by providing an elevating means for raising and lowering the multi-core optical fiber in the vertical direction, a relative change between the spatial position of each core and the position of the focal plane of the interference fringes is obtained by the rotation operation of the multi-core optical fiber. be able to.
請求項６のグレーティング作製装置によれば、第２三角柱が第１三角柱の斜面に対してスライド移動することで、Ｖ溝に載置されたマルチコア光ファイバを上下に昇降させることができる。 According to the grating manufacturing apparatus of the sixth aspect , the multi-core optical fiber placed in the V-groove can be moved up and down by the second triangular prism slidingly moving with respect to the slope of the first triangular prism.
本発明に係るグレーティング作製装置の実施形態の一例について、図面を参照しながら説明する。
グレーティング作製装置は、図１に示すように、マルチコア光ファイバ１０のクラッド１１内に内在するコア１２に対してグレーティング１３を作製する装置であり、マルチコア光ファイバ１０を支持する光ファイバ支持手段と、マルチコア光ファイバ１０のコア１２に照射する干渉縞を生じさせる干渉縞生成手段と、干渉縞に対してマルチコア光ファイバ１０を移動させる移動手段とを備えて構成されている。
An example of an embodiment of a grating manufacturing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the grating manufacturing apparatus is an apparatus that manufactures a grating 13 for a core 12 existing in a clad 11 of a multicore optical fiber 10, and an optical fiber support means for supporting the multicore optical fiber 10, An interference fringe generating unit that generates an interference fringe that irradiates the core 12 of the multi-core optical fiber 10 and a moving unit that moves the multi-core optical fiber 10 with respect to the interference fringe are configured.
マルチコア光ファイバ１０は、長尺状の単一のクラッド１１中に、長尺方向に沿った複数のコア１２を有するマルチコア光ファイバで構成されている。マルチコア光ファイバに内在する複数のコア１２は、クラッド１１の屈折率より高い屈折率で作製され、マルチコア光ファイバ１０の中心軸に対して同心円上に配置されている。この例では、中心軸の周囲に６個のコア１２が同心円上にそれぞれ等間隔に配置されている。 The multi-core optical fiber 10 is composed of a multi-core optical fiber having a plurality of cores 12 along the length direction in a single long clad 11. The plurality of cores 12 included in the multicore optical fiber are manufactured with a refractive index higher than that of the clad 11 and are arranged concentrically with respect to the central axis of the multicore optical fiber 10. In this example, six cores 12 are arranged at equal intervals on a concentric circle around the central axis.
光ファイバ支持手段は、マルチコア光ファイバ１０の両端部において、マルチコア光ファイバ１０の外周面にそれぞれ当接する片側３個、両側で６個のローラー２０で構成されている。各ローラー２０は、マルチコア光ファイバ１０に対して、上部に１個、下部に２個が等間隔に配置され、同一方向に回転することで、マルチコア光ファイバ１０を回転させる移動手段を兼用している。 The optical fiber support means is composed of three rollers 20 on one side and six rollers 20 on both sides that respectively contact the outer peripheral surface of the multi-core optical fiber 10 at both ends of the multi-core optical fiber 10. Each roller 20 is arranged at equal intervals with respect to the multi-core optical fiber 10 and two at the lower part, and also serves as a moving means for rotating the multi-core optical fiber 10 by rotating in the same direction. Yes.
干渉縞生成手段は、Ｇｅがドープされたマルチコア光ファイバ１０のコア１２に対して短波長レーザ光（紫外レーザ光）に基づく干渉縞を生じさせるもので、照射された短波長レーザ光の干渉から干渉縞（強度が周期的に分布した光）を生成する位相マスク３０から構成されている。位相マスク３０を介してコア１２に波長２２３〜２５３ｎｍの紫外レーザ光が照射されることで、位相マスク３０を透過したレーザ光が回折し、回折した回折光同士により干渉縞が生成され、干渉縞焦点面で短波長レーザ光の強度が周期的に変化する。光誘起屈折率変化による屈折率は、Ｇｅの添加量と紫外レーザの照射量（強度×時間）によって決まるので、コア１２に屈折率が長尺方向に周期的に変化するグレーティング１３を作製することができる。 The interference fringe generating means generates an interference fringe based on a short wavelength laser beam (ultraviolet laser beam) on the core 12 of the multi-core optical fiber 10 doped with Ge. From the interference of the irradiated short wavelength laser beam, The phase mask 30 generates interference fringes (light whose intensity is periodically distributed). By irradiating the core 12 with ultraviolet laser light having a wavelength of 223 to 253 nm via the phase mask 30, the laser light transmitted through the phase mask 30 is diffracted, and interference fringes are generated by the diffracted diffracted light, and interference fringes are generated. The intensity of the short wavelength laser light periodically changes at the focal plane. Since the refractive index due to the light-induced refractive index change is determined by the addition amount of Ge and the irradiation amount (intensity × time) of the ultraviolet laser, the grating 13 whose refractive index periodically changes in the longitudinal direction is produced on the core 12. Can do.
干渉縞が明瞭に表れる平面（干渉縞焦点面）は、直交する方向への空間的な広がりが１０ミクロン程度であり、マルチコア光ファイバ１０に作製された全てのコア１２に一括してグレーティング１３を作製することはできないので、前記したローラー２０（移動手段）によりマルチコア光ファイバ１０を回転させ、各コア１２の空間的な位置と干渉縞焦点面の位置とを相対的に変化するようにしている。 The plane in which the interference fringes clearly appear (interference fringe focal plane) has a spatial spread in the orthogonal direction of about 10 microns, and the gratings 13 are collectively applied to all the cores 12 fabricated in the multi-core optical fiber 10. Since it cannot be manufactured, the multi-core optical fiber 10 is rotated by the above-described roller 20 (moving means), and the spatial position of each core 12 and the position of the interference fringe focal plane are relatively changed. .
例えば、図２に示すように、マルチコア光ファイバ１０の中心軸を含む平面に干渉縞焦点面を位置させ、各ローラー２０の回転動作によりマルチコア光ファイバ１０が中心軸を中心に段階的に回転するようにしている。すなわち、干渉縞焦点面が光ファイバの中心軸を含む平面の位置にあるとき（図２（ａ））、１番目のコア及び４番目のコアに干渉縞が照射されてグレーティングが作製される。この状態からマルチコア光ファイバ１０を６０度回転させて停止させ、３番目のコア及び６番目のコアに干渉縞が照射されてグレーティングを作製し（図２（ｂ））、この状態から更に光ファイバを６０度回転させて停止させ、２番目のコア及び５番目のコアに干渉縞が照射されてグレーティングを作製することで、全てのコア１２にグレーティング１３を作製することができる。グレーティング作製に用いられる位相マスク３０は、同一のものを使用するので、各コア１２に作製されるグレーティング１３の光学特性は同一となる。
位相マスク３０による干渉縞焦点面がマルチコア光ファイバ１０の長尺方向の全長部分に照射されない場合は、短波長レーザ光の照射を行う照射手段及び位相マスク３０をマルチコア光ファイバ２０に対してずらしながら全長にわたって干渉縞を生成させることで、マルチコア光ファイバ１０の全体にグレーティング１３を作製する。
For example, as shown in FIG. 2, the interference fringe focal plane is positioned on a plane including the central axis of the multi-core optical fiber 10, and the multi-core optical fiber 10 rotates stepwise around the central axis by the rotation operation of each roller 20. I am doing so. That is, when the interference fringe focal plane is at a position on a plane including the central axis of the optical fiber (FIG. 2A), the first core and the fourth core are irradiated with the interference fringes to produce a grating. From this state, the multi-core optical fiber 10 is rotated by 60 degrees to stop it, and the third core and the sixth core are irradiated with interference fringes to produce a grating (FIG. 2B). The gratings 13 can be manufactured for all the cores 12 by rotating the laser beam by 60 degrees and stopping the second core and the fifth core to irradiate the second and fifth cores with the interference fringes. Since the same phase mask 30 is used for producing the grating, the optical characteristics of the grating 13 produced for each core 12 are the same.
When the interference fringe focal plane by the phase mask 30 is not irradiated to the full length part of the multi-core optical fiber 10 in the longitudinal direction, the irradiation means for irradiating the short wavelength laser light and the phase mask 30 are shifted with respect to the multi-core optical fiber 20. The grating 13 is produced on the entire multi-core optical fiber 10 by generating interference fringes over the entire length.
上述の例では、マルチコア光ファイバ１０が６０度毎に段階的に回転するようにしたが、連続して回転することで、短波長レーザ光の干渉縞焦点面（干渉縞が明瞭に表れる平面）が、一つのコア１２から次のコア１２へ連続的に遷移させるようにしてもよい。この場合、例えば、干渉縞焦点面が各コア１２を通過する時間内にグレーティング１３が作製されるよう回転速度が制御される。 In the above-described example, the multi-core optical fiber 10 is rotated stepwise every 60 degrees. However, when the multi-core optical fiber 10 is continuously rotated, the interference fringe focal plane of the short-wavelength laser light (a plane on which the interference fringes clearly appear). However, the transition may be made continuously from one core 12 to the next. In this case, for example, the rotation speed is controlled so that the grating 13 is produced within the time when the interference fringe focal plane passes through each core 12.
また、マルチコア光ファイバ１０の最大回転角を３６０度とすれば、マルチコア光ファイバ１０に形成される各コア１２の全てに干渉縞焦点面を位置させることができる。 If the maximum rotation angle of the multi-core optical fiber 10 is 360 degrees, the interference fringe focal plane can be positioned on all the cores 12 formed in the multi-core optical fiber 10.
また、上述した装置では、マルチコア光ファイバ１０と干渉縞焦点面との位置関係について、干渉縞焦点面がマルチコア光ファイバ１０の中心軸上を通過する平面としたが、図３に示すように、中心軸から離れた平面（中心軸上を通過する平面と平行な平面）上であってもよい。 Further, in the above-described apparatus, the positional relationship between the multi-core optical fiber 10 and the interference fringe focal plane is a plane on which the interference fringe focal plane passes on the central axis of the multi-core optical fiber 10, but as shown in FIG. It may be on a plane away from the central axis (a plane parallel to a plane passing on the central axis).
図４は、グレーティング作製装置の実施形態の他の例を示すもので、一対のコ字状クランプ４１，４１間を軸４２で結合し、軸４２を回転可能にすることで、マルチコア光ファイバ１０を支持する支持手段及びマルチコア光ファイバ１０を回転させる移動手段を構成している。一対のコ字状クランプ４１は、マルチコア光ファイバ１０の両端が嵌合する形状に形成され、クランプ４１間を連結する軸４２が回転することで、マルチコア光ファイバ１０が外部の軸に対して回転するようになっている。その結果、図５に示すように、短波長レーザ光の干渉縞焦点面（干渉縞が明瞭に表れる平面）をマルチコア光ファイバ１０の各コア１２に位置させて各コアにグレーティングが作製される。 FIG. 4 shows another example of the embodiment of the grating manufacturing apparatus. By connecting the pair of U-shaped clamps 41 and 41 with a shaft 42 and allowing the shaft 42 to rotate, the multi-core optical fiber 10 can be rotated. And a moving means for rotating the multi-core optical fiber 10. The pair of U-shaped clamps 41 is formed in a shape in which both ends of the multi-core optical fiber 10 are fitted, and the multi-core optical fiber 10 is rotated with respect to an external axis by rotating the shaft 42 connecting the clamps 41. It is supposed to be. As a result, as shown in FIG. 5, the interference fringe focal plane of the short-wavelength laser light (a plane on which the interference fringe clearly appears) is positioned on each core 12 of the multi-core optical fiber 10 to produce a grating in each core.
上述した各実施形態の回転手段は、同一方向にのみ回転するのではなく、反対方向にも回転可能にするのが好ましい。すなわち、両端部が支持されたマルチコア光ファイバ１０を回転手段により同一方向にのみ回転させ続けると、光ファイバ自体にねじりが生じ破断する事象が生じる可能性がある。この事象を防止するため、マルチコア光ファイバ１０の回転方向を周期的に反転させるようにする。
例えば、当初は時計回りにマルチコア光ファイバ１０を回転させ、ある定められた角度回転させた後は回転方向を反転して反時計回りとし、初期の位置にまで戻す。これを繰り返し行いながら、グレーティング生成に必要なだけの短波長レーザ光（紫外レーザ光）の照射を行えばよい。
また、反転して初期状態に戻った後、そのまま反時計回りに回転を続け、ある定められた角度まで回転して再び時計回りに反転させるという方法も考えられる。
It is preferable that the rotation means of each of the above-described embodiments be rotatable not only in the same direction but also in the opposite direction. That is, if the multi-core optical fiber 10 supported at both ends is continuously rotated only in the same direction by the rotating means, there is a possibility that the optical fiber itself is twisted and breaks. In order to prevent this phenomenon, the rotation direction of the multi-core optical fiber 10 is periodically reversed.
For example, the multi-core optical fiber 10 is initially rotated clockwise, and after rotating by a predetermined angle, the direction of rotation is reversed to counterclockwise and returned to the initial position. While repeating this, irradiation with a short wavelength laser beam (ultraviolet laser beam) as much as necessary for generating the grating may be performed.
Further, after returning to the initial state after being reversed, it is possible to continue the rotation in the counterclockwise state as it is, rotate it to a predetermined angle and reverse it in the clockwise direction again.
図６は、グレーティング作製装置の実施形態の他の例を示すもので、短波長レーザ光による干渉縞焦点面に対するマルチコア光ファイバ１０の空間的位置を変化させる場合に、マルチコア光ファイバ１０を回転させる回転手段に代えて、マルチコア光ファイバ１０を上下方向に昇降する昇降手段で構成する。
すなわち、マルチコア光ファイバ１０の支持手段及び昇降手段について、マルチコア光ファイバ１０の両端部分がそれぞれ載置される一対のＶ溝治具５０，５０で構成する。Ｖ溝治具５０は、斜面を有する第１三角柱５１と、この斜面上を移動する第２三角柱５２とによりマルチコア光ファイバ１０が支持されるＶ溝となる支持手段を構成している。
また、Ｖ溝治具５０は、図７に示すように、第２三角柱５２が第１三角柱５１の斜面に対してスライド移動することでマルチコア光ファイバ１０が上下方向に昇降する移動手段を構成している。
FIG. 6 shows another example of the embodiment of the grating manufacturing apparatus, and the multi-core optical fiber 10 is rotated when the spatial position of the multi-core optical fiber 10 with respect to the interference fringe focal plane by the short wavelength laser beam is changed. Instead of the rotating means, the multi-core optical fiber 10 is constituted by elevating means for elevating vertically.
That is, the support means and the lifting / lowering means of the multi-core optical fiber 10 are configured by a pair of V-groove jigs 50 and 50 on which both end portions of the multi-core optical fiber 10 are respectively placed. The V-groove jig 50 constitutes a support means serving as a V-groove in which the multi-core optical fiber 10 is supported by a first triangular prism 51 having an inclined surface and a second triangular prism 52 moving on the inclined surface.
Further, as shown in FIG. 7, the V-groove jig 50 constitutes a moving means in which the multi-core optical fiber 10 moves up and down as the second triangular prism 52 slides with respect to the slope of the first triangular prism 51. ing.
この構成により、移動手段によりマルチコア光ファイバ１０を昇降動作させることにより、図８に示すように、マルチコア光ファイバ１０と位相マスク３０との間の間隔Ｌを広げたり狭めたりすることで、短波長レーザ光による干渉縞焦点面に対して、マルチコア光ファイバ１０の空間的位置を変化させることができ、クラッド１１内における干渉縞焦点面の位置を変化させ、全てのコア１２に干渉縞焦点面を合致させることができる。昇降動作は、連続的に変化させてもよいし、マルチコア光ファイバ１０のコア１２の上下方向のピッチに応じた量を段階的に変化させてもよい。
マルチコア光ファイバ１０の空間的な位置（上下動による位置）の変化量は、最大でクラッド１１の直径分あれば、マルチコア光ファイバ１０に形成される各コア１２の全てに干渉縞焦点面を位置させることができる。
With this configuration, by moving the multi-core optical fiber 10 up and down by the moving means, as shown in FIG. 8, the distance L between the multi-core optical fiber 10 and the phase mask 30 is widened or narrowed, thereby reducing the short wavelength. The spatial position of the multi-core optical fiber 10 can be changed with respect to the interference fringe focal plane by the laser beam, the position of the interference fringe focal plane in the clad 11 is changed, and the interference fringe focal plane is applied to all the cores 12. Can be matched. The ascending / descending operation may be continuously changed, or the amount corresponding to the vertical pitch of the core 12 of the multi-core optical fiber 10 may be changed stepwise.
If the amount of change in the spatial position of the multi-core optical fiber 10 (position due to vertical movement) is at most the diameter of the clad 11, the interference fringe focal plane is positioned on all the cores 12 formed in the multi-core optical fiber 10. Can be made.
上述したグレーティング作製装置の各実施形態では、短波長レーザ光から干渉縞を生成する場合に位相マスク３０を使用したが、短波長レーザ光の光路を二分割させた後の干渉で干渉縞を得るようにしてもよい。 In each of the embodiments of the grating manufacturing apparatus described above, the phase mask 30 is used when generating interference fringes from short-wavelength laser light. However, interference fringes are obtained by interference after dividing the optical path of the short-wavelength laser light into two parts. You may do it.
上述した各グレーティング作製装置によれば、マルチコア光ファイバ１０における各コア１２へのグレーティング作製処理が可能となる。
光ファイバグレーティングは、商用光伝送路（特に長距離海底ケーブルシステム）において、光増幅器の利得帯域を平坦化する利得等化用素子として採用されており、マルチコア光ファイバにおいてファイバグレーティングを作製可能とすることで、光伝送システム向け要素技術として有用な光ファイバを容易に得ることができる。
According to each grating manufacturing apparatus described above, it is possible to perform a grating manufacturing process on each core 12 in the multi-core optical fiber 10.
Optical fiber gratings are used as gain equalization elements to flatten the gain band of optical amplifiers in commercial optical transmission lines (especially long-distance submarine cable systems), making it possible to fabricate fiber gratings in multicore optical fibers. Thus, an optical fiber useful as an element technology for an optical transmission system can be easily obtained.
１０…マルチコア光ファイバ、 １１…クラッド、 １２…コア、 １３…グレーティング、 ２０…ローラー（支持手段及び移動手段）、 ３０…位相マスク、 ５０…Ｖ溝治具、 ５１…第１三角柱、 ５２…第２三角柱。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Multi-core optical fiber, 11 ... Cladding, 12 ... Core, 13 ... Grating, 20 ... Roller (supporting means and moving means), 30 ... Phase mask, 50 ... V-groove jig, 51 ... First triangular prism, 52 ... First Two triangular prisms.
Claims (6)
前記各コアの空間的な位置と、短波長レーザ光に基づく干渉縞の焦点面の位置とを相対的に変化させてグレーティング構造を作製するに際し、
前記各コアの空間的な位置と、前記干渉縞の焦点面の位置との相対的な変化は、
前記焦点面に対して、前記マルチコア光ファイバを上下動することで行う
ことを特徴とするマルチコア光ファイバのグレーティング作製方法。 A multi-core optical fiber having a plurality of cores in a single cladding, a method for producing a grating structure having the same optical characteristics in all cores,
When producing a grating structure by relatively changing the spatial position of each core and the position of the focal plane of the interference fringes based on the short wavelength laser light ,
The relative change between the spatial position of each core and the position of the focal plane of the interference fringes is:
The method for producing a grating of a multi- core optical fiber, wherein the multi-core optical fiber is moved up and down with respect to the focal plane .
前記マルチコア光ファイバに対して短波長レーザ光に基づく干渉縞を生じさせる干渉縞生成手段と、
前記干渉縞の焦点面に対して前記マルチコア光ファイバの各コアが合致するように、前記焦点面と前記各コアの位置とを相対的に変化させる移動手段とを備え、
前記移動手段は、前記支持手段に支持された前記マルチコア光ファイバを上下方向に昇降させる昇降機構を含む
ことを特徴とするマルチコア光ファイバのグレーティング作製装置。 Optical fiber support means for supporting a multi-core optical fiber having a plurality of cores in a single cladding;
Interference fringe generating means for generating interference fringes based on short wavelength laser light for the multi-core optical fiber;
A moving means for relatively changing the position of the focal plane and each core so that each core of the multi-core optical fiber matches the focal plane of the interference fringes ,
The multicore optical fiber grating manufacturing apparatus , wherein the moving means includes an elevating mechanism for elevating and lowering the multicore optical fiber supported by the support means in the vertical direction .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014262549A JP6388445B2 (en) | 2014-12-25 | 2014-12-25 | Multicore optical fiber grating manufacturing method and grating manufacturing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014262549A JP6388445B2 (en) | 2014-12-25 | 2014-12-25 | Multicore optical fiber grating manufacturing method and grating manufacturing apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016122129A JP2016122129A (en) | 2016-07-07 |
| JP6388445B2 true JP6388445B2 (en) | 2018-09-12 |
Family
ID=56327324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014262549A Active JP6388445B2 (en) | 2014-12-25 | 2014-12-25 | Multicore optical fiber grating manufacturing method and grating manufacturing apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6388445B2 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110208361B (en) * | 2018-02-28 | 2021-06-08 | 桂林电子科技大学 | Spiral multi-core fiber twisting type resonance single-cell mass spectrometer |
| CN111965752B (en) * | 2020-08-12 | 2022-08-30 | 烽火通信科技股份有限公司 | Method and system for manufacturing multi-core fiber grating |
| JP2022074424A (en) * | 2020-11-04 | 2022-05-18 | 株式会社フジクラ | Optical fiber grating manufacturing device and optical fiber grating manufacturing method |
| CN115327694B (en) * | 2022-03-31 | 2024-03-15 | 西北工业大学 | Clamping device for multi-core fiber Bragg grating laser direct writing |
| CN116184559A (en) * | 2022-06-01 | 2023-05-30 | 西北工业大学 | Femtosecond laser core selection and grating device and method for multi-core fiber Bragg grating |
| JP2024123626A (en) * | 2023-03-01 | 2024-09-12 | Kddi株式会社 | Method for manufacturing a multi-core optical fiber gain equalizer component, multi-core optical fiber manufactured by the method, and system for manufacturing a multi-core optical fiber gain equalizer component |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3904398B2 (en) * | 2001-03-14 | 2007-04-11 | 東京特殊電線株式会社 | Manufacturing method of multi-core polarization maintaining fiber assembly |
| JP2002372612A (en) * | 2001-06-15 | 2002-12-26 | Mitsubishi Electric Corp | Scanning exposure apparatus and grating manufacturing method |
| US20070201793A1 (en) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Charles Askins | Multi-core optical fiber and method of making and using same |
| JP6321647B2 (en) * | 2012-08-08 | 2018-05-09 | オーエフエス ファイテル，エルエルシー | Avoiding beam obstructions during fiber grating marking. |
| US9592644B2 (en) * | 2013-03-15 | 2017-03-14 | Ofs Fitel, Llc | Method of and apparartus for inscription of fiber gratings from multiple azimuthal angles and fiber so inscribed |
| KR101506931B1 (en) * | 2013-04-15 | 2015-03-30 | 한국과학기술연구원 | Optical element using multicore optical fiber grating and method for processing optical signal using the same |
-
2014
- 2014-12-25 JP JP2014262549A patent/JP6388445B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2016122129A (en) | 2016-07-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6388445B2 (en) | Multicore optical fiber grating manufacturing method and grating manufacturing apparatus | |
| US5420948A (en) | Chirped optical fibre filter | |
| Guo et al. | On-line writing identical and weak fiber Bragg grating arrays | |
| Thomas et al. | Femtosecond pulse written fiber gratings: a new avenue to integrated fiber technology | |
| CN106574995B (en) | Forming Optical Gratings Using Devices That Provide Adjustable Interference Patterns | |
| US20020069676A1 (en) | Apparatus and method of manufacturing chiral fiber bragg gratings | |
| CN103091772B (en) | Method and device for manufacturing fiber bragg grating (FBG) with random reflection wavelength overlength | |
| CN105700069B (en) | It is used to prepare the multi-core optical fiber and grating writing method of the different grid of each core | |
| AU2017319799A1 (en) | Femtosecond laser inscription | |
| US20060029322A1 (en) | Optical fiber sensor based on retro-reflective fiber bragg gratings | |
| CN101825740A (en) | Rotary writing method of multi-core fiber grating | |
| CN112596149A (en) | Multi-core fiber grating array inscribing system | |
| US20050232541A1 (en) | Optical fiber sensor based on retro-reflective fiber bragg gratings | |
| CN104765099A (en) | Device and method for inscribing fiber period adjustable fiber grating | |
| CN201654269U (en) | Making device of arbitrary chirp optical fiber grating | |
| Zhang et al. | Investigating key factors for optimizing FBG inscribed by femtosecond laser | |
| Saliminia et al. | Inscription of strong Bragg gratings in pure silica photonic crystal fibers using UV femtosecond laser pulses | |
| CN114153018B (en) | Reflectivity control method and manufacturing device of weak reflection grating based on movable lens system | |
| JP2014115328A (en) | Fiber bragg grating and method of manufacturing the same | |
| JP2005055508A (en) | Optical component manufactured using grating type optical component manufacturing method, grating type optical component manufacturing apparatus, grating type optical component manufacturing method, or grating type optical component manufacturing apparatus | |
| US7704682B2 (en) | Optical fiber having bragg grating and method of manufacturing the same | |
| CN106980224A (en) | Manufacturing equipment and method of a phase mask and fiber grating | |
| JP4543128B2 (en) | Manufacturing method and manufacturing apparatus for optical waveguide Bragg grating | |
| CN105137532A (en) | A method and device for simultaneously preparing multiple high-temperature-resistant fiber gratings | |
| KR101052901B1 (en) | Manufacturing method of optical fiber grating |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20160823 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160929 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170906 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180427 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180606 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180713 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180808 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180813 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6388445 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |