JP2002071961A - 光学装置 - Google Patents

光学装置

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JP2002071961A
JP2002071961A JP2000257868A JP2000257868A JP2002071961A JP 2002071961 A JP2002071961 A JP 2002071961A JP 2000257868 A JP2000257868 A JP 2000257868A JP 2000257868 A JP2000257868 A JP 2000257868A JP 2002071961 A JP2002071961 A JP 2002071961A
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Susumu Inoue
享 井上
Tatsuya Ito
達也 伊藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基材による回折格子の温度補償特性が不充分
のため反射中心波長が温度により変化するのを抑制する
ことが可能な光学装置を提供すること。 【解決手段】 光学装置10は回折格子部6が形成され
た光ファイバ4を備え、この光ファイバ4は第2接着剤
5により基材部1に接着固定される。基材部1は、二つ
の第1基材1aと、各第1基材1aの間に位置して光フ
ァイバ4が接着固定される第2基材1bとを含んでい
る。回折格子部6の周囲には、リコート層7が設けられ
ている。リコート層7の熱膨張係数は、基材部1の光フ
ァイバ4が固定される固定部間における見かけ上の熱膨
張係数が回折格子部6を温度補償するための所定の熱膨
張係数(0℃〜50℃の温度範囲における熱膨張係数)
よりも大きくなる−50℃〜0℃の温度範囲及び50℃
〜100℃の温度範囲において、0℃〜50℃の温度範
囲における熱膨張係数よりも低下するようになってい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくともコア部
の屈折率を光軸に沿って周期的に変化させた回折格子が
形成されている光ファイバを有する光学装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】光ファイバ回折格子では、一般に、クラ
ッド部の周囲に設けられ樹脂からなる被覆層を軸方向の
所定長さにわたって除去し、クラッド部を露出させた状
態で紫外線を照射することにより、露出したクラッド部
の内側に位置するコア部の光軸方向に沿った所定領域に
回折格子を形成している。このように構成した光ファイ
バ回折格子は、使用温度範囲では光ファイバが正の熱膨
張係数を有しているため、周囲温度が変化すると、光フ
ァイバが伸縮し格子間隔が変化する。また、温度により
光ファイバガラス部の屈折率が変化するため、回折格子
での反射中心波長が変化することになる。この回折格子
による反射中心波長の温度依存性を無くすためには、回
折格子が形成された光ファイバに加わる張力を低温時に
は増加させ、高温時には低下させる必要がある。
【0003】このため、温度補償用部材に回折格子が形
成された光ファイバを固定し温度補償することが行われ
ている。例えば、熱膨張係数の小さいアンバーから成る
基材の両端にそれぞれ熱膨張係数の比較的大きいアルミ
ニウムブラケットを内側に向けて取り付け、このアルミ
ニウムブラケットに回折格子が形成された光ファイバを
所定の張力を付与した状態で固定した構造のものが提案
されている。この構造では、ブラケット上の2つの固定
部の間の距離が高温時には収縮し、低温時には拡大する
ので、回折格子が形成された光ファイバに加わる張力を
低温時には増加させ、高温時には低下させることができ
る。このようにして、反射中心波長の温度依存性を実質
的に無くすことができる。
【0004】また、回折格子が形成された光ファイバを
負の熱膨張係数を有する基材に固定することで、反射中
心波長がほぼ温度に依存しなくなるようにし、上述した
光ファイバ回折格子における温度変化に対する反射波長
の不安定性に関する問題を解決した構造のものも提案さ
れている。(特開平10−96827号公報参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た構成の光学装置には、以下のような問題があった。光
ファイバが固定される基材における熱膨張係数、弾性係
数が温度依存性を有している。これにより、基材による
回折格子の温度補償特性が温度依存性を有することにな
り、回折格子での反射中心波長が温度依存性を有するこ
とになる。
【0006】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、基材による回折格子の温度補償特性が不充分なため
反射中心波長が温度により変化するのを抑制することが
可能な光学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】本発明に係る光学装置
は、光軸方向に沿って回折格子が形成された光ファイバ
と、光ファイバが固定される基材と、を備え、基材の温
度変化に伴う伸縮によって光ファイバの光軸方向に生じ
る変位を光ファイバに印加するようにした光学装置であ
って、回折格子が形成された光ファイバ部分の周囲に
は、被覆層が設けられており、被覆層は、基材の光ファ
イバが固定される固定部間における見かけ上の熱膨張係
数が回折格子を温度補償するための所定の熱膨張係数よ
りも大きくなる温度範囲では、熱膨張係数が低下し、基
材の光ファイバが固定される固定部間における見かけ上
の熱膨張係数が回折格子を温度補償するための所定の熱
膨張係数よりも小さくなる温度範囲では、熱膨張係数が
上昇することにより、回折格子が所定の温度範囲にわた
って一様な光学特性を示すように、熱膨張係数が温度依
存性を有していることを特徴としている。
【0008】本発明に係る光学装置では、被覆層の熱膨
張係数は上述したような温度依存性を有しているので、
基材における熱膨張係数が温度依存性を有している場合
においても、回折格子が形成された光ファイバ部分の周
囲に被覆層を設けることにより、基材による回折格子の
温度補償特性が温度により変化するのを抑制することが
できる。
【0009】また、被覆層には、被覆層の熱膨張係数を
調節するための無機材料からなる微粒子あるいはウィス
カーが充填されていることが好ましい。このように構成
した場合には、被覆層の熱膨張係数を簡易且つ適切に調
節することができる。
【0010】本発明に係る光学装置は、光軸方向に沿っ
て回折格子が形成された光ファイバと、光ファイバが固
定される基材と、を備え、基材の温度変化に伴う伸縮に
よって光ファイバの光軸方向に生じる変位を光ファイバ
に印加するようにした光学装置であって、回折格子が形
成された光ファイバ部分の周囲には、被覆層が設けられ
ており、被覆層は、基材の光ファイバが固定される固定
部間における見かけ上の熱膨張係数が回折格子を温度補
償するための所定の熱膨張係数よりも大きくなる温度範
囲では、弾性係数が低下し、基材の光ファイバが固定さ
れる固定部間における見かけ上の熱膨張係数が回折格子
を温度補償するための所定の熱膨張係数よりも小さくな
る温度範囲では、弾性係数が増加することにより、回折
格子が所定の温度範囲にわたって一様な光学特性を示す
ように、弾性係数が温度依存性を有していることを特徴
としている。
【0011】本発明に係る光学装置では、被覆層の弾性
係数は上述したような温度依存性を有しているので、基
材における熱膨張係数が温度依存性を有している場合に
おいても、回折格子が形成された光ファイバ部分の周囲
に被覆層を設けることにより、基材による回折格子の温
度補償特性が温度により変化するのを抑制することがで
きる。
【0012】また、被覆層には、被覆層の弾性係数を調
節するための無機材料からなる微粒子あるいはウィスカ
ーが充填されていることが好ましい。このように構成し
た場合には、被覆層の弾性係数を簡易且つ適切に調節す
ることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
による光学装置の好適な実施形態について詳細に説明す
る。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符
号を付しており、重複する説明は省略する。
【0014】(第1実施形態)まず、図1に基づいて、
本発明の第1実施形態に係る光学装置を説明する。光学
装置10は、回折格子部6が形成された光ファイバ4を
備えており、この光ファイバ4は、基材部1に接着固定
されている。
【0015】光ファイバ4の回折格子部6は、光ファイ
バ4の光軸方向に沿って、且つ、少なくともコア部の屈
折率が変化するように形成されている。また、回折格子
部6は、例えばクラッド部の周囲に設けられた被覆層を
所定の長さだけ除去してクラッド部を露出させ、この露
出部分のコア部に対して紫外線を照射することで形成さ
れる。また、クラッド層の周囲の被膜を除去することな
く回折格子部6を形成することも可能である。なお、紫
外線の照射は、公知のホログラフィック法や位相格子法
等によって行われる。回折格子部6の周囲には、被覆層
としてのリコート層7が設けられている。
【0016】基材部1は、いわゆる温度補償用部材とし
ての機能を有しており、二つの第1基材1aと、各第1
基材1aの間に位置する第2基材1bと、によって構成
されている。第1基材1aは、第2基材1bよりも大き
な熱膨張係数を有する材料によって形成されている。本
実施形態では、具体的には、第1基材1aはアルミニウ
ム合金によって形成され、第2基材1bは、低熱膨張結
晶化ガラス(たとえば、日本電気硝子(株)ネオセラム
N−11)によって形成されている。
【0017】第1基材1aは、ほぼ直角に屈曲されたア
ングル形状をなしており、第1基材1aの一片が第2基
材1bの端部と第1接着剤2によって接着固定されてい
る。第1基材1aの他片は、第1基材1aが第2基材1
bに接着された状態において、第2基材1bに対してほ
ぼ平行となるようにされている。
【0018】また、第1基材1aには、光ファイバ4を
収容する切り欠き状の溝9が形成されている。溝9に光
ファイバ4、詳しくは光ファイバ4の被覆部分を収容す
ることで、光ファイバ4がその延在方向と直交する方向
に動くことを防止できる。また、第1基材1aの端部
(溝9が形成された側)には被覆部分が当接するので、
端部の角で光ファイバ4の裸ファイバ部が傷付くことも
防止することができる。
【0019】上述のように、基材部1においては、低熱
膨張結晶化ガラス製の第2基材1bよりもアルミニウム
合金製の第1基材1aの方が熱膨張係数が大きいため、
温度上昇時に第2基材1bの膨張量(図1中矢印A参
照)よりも第1基材1aの膨張量(図1中矢印B参照)
が大きくなる。この結果、基材部1は、第2接着剤5が
塗布された2点間において負の熱膨張係数を有すること
になり、温度変化に伴って光ファイバに加えられる張力
を低下することができる。
【0020】第1基材1aには、光ファイバ4が第2接
着剤5によって接着されている。詳しくは、光ファイバ
4は、回折格子部6の中心波長をモニタしながら回折格
子部6に所定の張力が与えられた状態で、回折格子部6
の両側部において第2接着剤5により第1基材1aに固
定される。光ファイバ4を固定する際は、基材部1及び
光ファイバ4の回折格子部6は所定の温度に加熱されて
いる。この加熱温度は、接着剤が熱硬化型樹脂の場合は
硬化温度であり、紫外線硬化型樹脂の場合は樹脂の濡れ
性がよくなるまで樹脂の粘度が低くなる温度である。こ
のようにして光ファイバ4を基材部1に取り付けること
により、光ファイバ4の使用温度範囲(−45℃〜85
℃)において、光ファイバ4にかかる張力を適切な値に
保つことになり、回折格子部6での温度変化に対する反
射中心波長の安定性を保つことができる。
【0021】ところで、第1基材1aに用いられている
アルミニウム合金の平均熱膨張係数、及び、第2基材1
bに用いられている低熱膨張結晶化ガラスの平均熱膨張
係数は、図3に示されるように、温度依存性を有してい
る。また、第1基材1a及び第2基材1bの平均熱膨張
係数が温度依存性を有することから、基材部1の光ファ
イバ4が固定される固定部間(第2接着剤5が塗布され
た2点間)における見かけ上の熱膨張係数も、図3に示
されるように、温度依存性を有することになる。
【0022】基材部1の光ファイバ4が固定される固定
部間(第2接着剤5が塗布された2点間)における見か
け上の熱膨張係数が図3に示されるような温度依存性を
有することから、リコート層7が設けられていない場合
には、回折格子部6における反射中心波長は、基材部1
の光ファイバ4が固定される固定部間における見かけ上
の熱膨張係数が回折格子部6を温度補償するための所定
の熱膨張係数(0℃〜50℃の温度範囲における熱膨張
係数)よりも大きくなる−50℃〜0℃の温度範囲及び
50℃〜100℃の温度範囲では、補償不足の状態とな
る。このため、−50℃〜0℃の温度範囲及び50℃〜
100℃の温度範囲における反射中心波長が、図4に示
されるように、所望の反射中心波長(0℃〜50℃の温
度範囲における反射中心波長)からずれることになる。
【0023】しかしながら、本第1実施形態において
は、回折格子部6の周囲に設けられるリコート層7の熱
膨張係数を、図5に示されるように、基材部1の光ファ
イバ4が固定される固定部間における見かけ上の熱膨張
係数が回折格子部6を温度補償するための所定の熱膨張
係数(0℃〜50℃の温度範囲における熱膨張係数)よ
りも大きくなる−50℃〜0℃の温度範囲及び50℃〜
100℃の温度範囲において、0℃〜50℃の温度範囲
における熱膨張係数よりも低下させるようにしている。
【0024】また、リコート層7の熱膨張係数を低下さ
せる代わりに、リコート層7の弾性係数、たとえばヤン
グ係数を、図6に示されるように、基材部1の光ファイ
バ4が固定される固定部間における見かけ上の熱膨張係
数が回折格子部6を温度補償するための所定の熱膨張係
数(0℃〜50℃の温度範囲における熱膨張係数)より
も大きくなる−50℃〜0℃の温度範囲及び50℃〜1
00℃の温度範囲において、0℃〜50℃の温度範囲に
おけるヤング係数よりも低下させるようにしてもよい。
【0025】本第1実施形態においては、回折格子部6
の周囲に設けられるリコート層7の熱膨張係数、あるい
は、ヤング係数を−50℃〜0℃の温度範囲及び50℃
〜100℃の温度範囲において低下させるために、リコ
ート層7を構成するウレタン・アクリレートプレポリマ
ー系のUV硬化樹脂Rに対して、図2に示されるよう
に、リコート層7の熱膨張係数、あるいは、ヤング係数
を調整するための調整材料としてセラミックス系の微粒
子P1を充填している。充填されるセラミックス系の微
粒子P1の量は、微粒子の体積分率として1%〜90%
程度に設定されている。なお、調整材料としてセラミッ
クス系の微粒子の代わりに、炭酸カルシウム、シリカ、
マイカ、珪酸性無機材、ジルコニア、アルミナ等の無機
材料の微粒子を用いるようにしてもよく、また、微粒子
の代わりにウィスカーを用いるようにしてもよい。
【0026】以上のことから、本第1実施形態において
は、リコート層7の熱膨張係数を、基材部1の光ファイ
バ4が固定される固定部間における見かけ上の熱膨張係
数が回折格子部6を温度補償するための所定の熱膨張係
数よりも大きくなる−50℃〜0℃の温度範囲及び50
℃〜100℃の温度範囲において、0℃〜50℃の温度
範囲における熱膨張係数よりも低下させることにより、
図7に示されるように、回折格子部6が所定の温度範囲
(−50℃〜100℃)にわたって一様な光学特性(回
折格子部6における反射中心波長が略一定)を示すよう
になる。
【0027】また、リコート層7のヤング係数を、基材
部1の光ファイバ4が固定される固定部間における見か
け上の熱膨張係数が回折格子部6を温度補償するための
所定の熱膨張係数よりも大きくなる−50℃〜0℃の温
度範囲及び50℃〜100℃の温度範囲において、0℃
〜50℃の温度範囲におけるヤング係数よりも低下させ
ることによっても、図7に示されるように、回折格子部
6が所定の温度範囲(−50℃〜100℃)にわたって
一様な光学特性(回折格子部6における反射中心波長が
略一定)を示すようになる。
【0028】このように、本第1実施形態に係る光学装
置10においては、リコート層7の熱膨張係数、あるい
は、ヤング係数が、回折格子部6が所定の温度範囲(−
50℃〜100℃)にわたって一様な光学特性(回折格
子部6における反射中心波長が略一定)を示すように、
温度依存性を有していることから、基材部1における熱
膨張係数が温度依存性を有している場合においても、回
折格子部6が形成された光ファイバ部分の周囲にリコー
ト層7を設けることにより、基材部1による回折格子部
6の温度補償特性が温度により変化するのを抑制するこ
とができる。
【0029】また、リコート層7には、リコート層7の
熱膨張係数、あるいは、ヤング係数を調節するための無
機材料からなる微粒子あるいはウィスカーが充填されて
いることから、リコート層7の熱膨張係数、あるいは、
ヤング係数を簡易且つ適切に調節することができる。
【0030】(第2実施形態)次に、図8に基づいて、
本発明の第2実施形態に係る光学装置を説明する。光学
装置30は、温度補償用部材として、負の熱膨張係数を
有する1つの基材21を有している。基材21には、光
ファイバ4を収容する切り欠き状の溝9が形成されてい
る。回折格子部6の周囲には、第1実施形態と同様に、
被覆層としてのリコート層7が設けられている。基材2
1は、たとえばLiO2−Al2O3−SiO2系結晶
化ガラスからなる。
【0031】光ファイバ4は、回折格子部6の中心波長
をモニターしながら回折格子部6に所定の張力が与えら
れた状態で、回折格子部6の両側において接着剤25
(たとえば、エポキシ系接着剤等の熱硬化性接着剤、ハ
ンダ、低融点ガラス等)により基材21に固定される。
光ファイバ4を固定する際には、基材21及び光ファイ
バ4の回折格子部6は所定の温度に加熱されている。こ
のようにして光ファイバ4を取り付けることにより、光
ファイバ4の使用温度範囲において、基材21の熱変位
が光ファイバ4に適切に伝えられることになり、回折格
子部6での温度変化に対する反射中心波長の安定性を保
つことが可能となる。
【0032】ところで、基材21に用いられている結晶
化ガラス(LiO2−Al2O3−SiO2系結晶化ガ
ラス)の平均熱膨張係数は、図10に示されるように、
温度依存性を有している。基材21の光ファイバ4が固
定される固定部間(接着剤25が塗布された2点間)に
おける見かけ上の熱膨張係数が図10に示されるような
温度依存性を有することから、リコート層7が設けられ
ていない場合には、回折格子部6における反射中心波長
は、基材部1の光ファイバ4が固定される固定部間にお
ける見かけ上の熱膨張係数が回折格子部6を温度補償す
るための所定の熱膨張係数(0℃〜50℃の温度範囲に
おける熱膨張係数)よりも小さくなる−50℃〜0℃の
温度範囲では、過補償の状態となる。また、基材部1の
光ファイバ4が固定される固定部間における見かけ上の
熱膨張係数が回折格子部6を温度補償するための所定の
熱膨張係数(0℃〜50℃の温度範囲における熱膨張係
数)よりも大きくなる50℃〜100℃の温度範囲で
は、補償不足の状態となる。この結果、−50℃〜0℃
の温度範囲及び50℃〜100℃の温度範囲における反
射中心波長が、図11に示されるように、所望の反射中
心波長(0℃〜50℃の温度範囲における反射中心波
長)からずれることになる。
【0033】しかしながら、本第1実施形態において
は、回折格子部6の周囲に設けられるリコート層7の熱
膨張係数を、図12に示されるように、基材部1の光フ
ァイバ4が固定される固定部間における見かけ上の熱膨
張係数が回折格子部6を温度補償するための所定の熱膨
張係数よりも小さくなる−50℃〜0℃の温度範囲にお
いて、0℃〜50℃の温度範囲における熱膨張係数より
も上昇させ、基材部1の光ファイバ4が固定される固定
部間における見かけ上の熱膨張係数が回折格子部6を温
度補償するための所定の熱膨張係数よりも大きくなる5
0℃〜100℃の温度範囲において、0℃〜50℃の温
度範囲における熱膨張係数よりも低下させるようにして
いる。
【0034】また、リコート層7の熱膨張係数を低下さ
せる代わりに、リコート層7の弾性係数、たとえばヤン
グ係数を、図13に示されるように、基材部1の光ファ
イバ4が固定される固定部間における見かけ上の熱膨張
係数が回折格子部6を温度補償するための所定の熱膨張
係数よりも小さくなる−50℃〜0℃の温度範囲におい
て、0℃〜50℃の温度範囲におけるヤング係数よりも
増加させ、基材部1の光ファイバ4が固定される固定部
間における見かけ上の熱膨張係数が回折格子部6を温度
補償するための所定の熱膨張係数よりも大きくなる50
℃〜100℃の温度範囲において、0℃〜50℃の温度
範囲におけるヤング係数よりも低下させるようにしても
よい。
【0035】本第1実施形態においては、リコート層7
の熱膨張係数、あるいは、ヤング係数を50℃〜100
℃の温度範囲において低下させるために、リコート層7
を構成するウレタン・アクリレートプレポリマー系のU
V硬化樹脂Rに対して、図10に示されるように、リコ
ート層7の熱膨張係数、あるいは、ヤング係数を調整す
るための調整材料としてセラミックス系の微粒子P2
充填している。また、リコート層7の熱膨張係数、ある
いは、ヤング係数を−50℃〜0℃の温度範囲において
上昇(増加)させるために、図10に示されるように、
リコート層7の熱膨張係数、あるいは、ヤング係数を調
整するための調整材料としてセラミックス系の微粒子P
3を充填している。充填されるセラミックス系の微粒子
2,P3の量は、微粒子の体積分率として1%〜90%
程度に設定されている。なお、調整材料としてセラミッ
クス系の微粒子の代わりに、炭酸カルシウム、シリカ、
マイカ、珪酸性無機材、ジルコニア、アルミナ等の無機
材料の微粒子を用いるようにしてもよく、また、微粒子
の代わりにウィスカーを用いるようにしてもよい。
【0036】以上のことから、本第2実施形態において
は、リコート層7の熱膨張係数を、基材21の光ファイ
バ4が固定される固定部間における見かけ上の熱膨張係
数が回折格子部6を温度補償するための所定の熱膨張係
数よりも小さくなる−50℃〜0℃の温度範囲におい
て、0℃〜50℃の温度範囲における熱膨張係数よりも
上昇させ、基材21の光ファイバ4が固定される固定部
間における見かけ上の熱膨張係数が回折格子部6を温度
補償するための所定の熱膨張係数よりも大きくなる50
℃〜100℃の温度範囲において、0℃〜50℃の温度
範囲における熱膨張係数よりも低下させることにより、
図14に示されるように、回折格子部6が所定の温度範
囲(−50℃〜100℃)にわたって一様な光学特性
(回折格子部6における反射中心波長が略一定)を示す
ようになる。
【0037】また、リコート層7のヤング係数を、基材
21の光ファイバ4が固定される固定部間における見か
け上の熱膨張係数が回折格子部6を温度補償するための
所定の熱膨張係数よりも小さくなる−50℃〜0℃の温
度範囲において、0℃〜50℃の温度範囲におけるヤン
グ係数よりも増加させ、基材21の光ファイバ4が固定
される固定部間における見かけ上の熱膨張係数が回折格
子部6を温度補償するための所定の熱膨張係数よりも大
きくなる50℃〜100℃の温度範囲において、0℃〜
50℃の温度範囲におけるヤング係数よりも低下させる
ことによっても、図14に示されるように、回折格子部
6が所定の温度範囲(−50℃〜100℃)にわたって
一様な光学特性(回折格子部6における反射中心波長が
略一定)を示すようになる。
【0038】このように、本第2実施形態に係る光学装
置30においては、リコート層7の熱膨張係数、あるい
は、ヤング係数が、回折格子部6が所定の温度範囲(−
50℃〜100℃)にわたって一様な光学特性(回折格
子部6における反射中心波長が略一定)を示すように、
温度依存性を有していることから、基材21における熱
膨張係数が温度依存性を有している場合においても、回
折格子部6が形成された光ファイバ部分の周囲にリコー
ト層7を設けることにより、基材21による回折格子部
6の温度補償特性が不充分で反射中心波長が温度により
変化するのを抑制することができる。
【0039】また、リコート層7には、リコート層7の
熱膨張係数、あるいは、ヤング係数を調節するための無
機材料からなる微粒子あるいはウィスカーが充填されて
いることから、第1実施形態と同様に、リコート層7の
熱膨張係数、あるいは、ヤング係数を簡易且つ適切に調
節することができる。
【0040】以上、本発明者によってなされた発明を実
施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施
形態に限定されるものではない。たとえば、第1実施形
態においては、基材部1を、第2基材1bと、この第2
基材1bの両端に固定される第1基材1aとで構成した
ものに本発明を適用しているが、基材部1の構成はこれ
に限られることない。たとえば、一方の第1基材1aに
相当する部分と第2基材1bに相当する部分とを同じ材
料(たとえば結晶化ガラス)にて一体に形成した基材部
分に、異なる材料(たとえばアルミニウム合金)からな
る他方の第1基材1aに相当する基材部分を固定するよ
うにした構成のものにも、本発明を適用することができ
る。
【0041】また、第1実施形態及び第2実施形態にお
いては、回折格子部6における反射中心波長が略一定と
なるように、リコート層7の熱膨張係数、あるいは、ヤ
ング係数が温度依存性を有しているが、これに限られる
ことなく、回折格子部6における反射中心波長が所定の
変動幅の範囲内に納まるように、リコート層7の熱膨張
係数、あるいは、ヤング係数の温度依存性を調節するよ
うにしてもよい。
【0042】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、基材による回折格子の温度補償特性が不充分で
反射中心波長が温度により変化するのを抑制することが
可能な光学装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る光学装置を示す概
略構成図である。
【図2】本発明の第1実施形態に係る光学装置を示す概
略構成図である。
【図3】本発明の第1実施形態に係る光学装置に含まれ
る、基材部1における平均熱膨張係数の温度依存性を示
す図表である。
【図4】リコート層が設けられていない場合における、
回折格子部での反射中心波長と温度との関係を示す線図
である。
【図5】本発明の第1実施形態に係る光学装置に含まれ
る、リコート層の熱膨張係数の温度依存性を示す線図で
ある。
【図6】本発明の第1実施形態に係る光学装置に含まれ
る、リコート層のヤング係数の温度依存性を示す線図で
ある。
【図7】本発明の第1実施形態に係る光学装置におけ
る、回折格子部での反射中心波長と温度との関係を示す
線図である。
【図8】本発明の第2実施形態に係る光学装置を示す概
略構成図である。
【図9】本発明の第2実施形態に係る光学装置を示す概
略構成図である。
【図10】本発明の第2実施形態に係る光学装置に含ま
れる、基材部1における平均熱膨張係数の温度依存性を
示す図表である。
【図11】リコート層が設けられていない場合におけ
る、回折格子部での反射中心波長と温度との関係を示す
線図である。
【図12】本発明の第2実施形態に係る光学装置に含ま
れる、リコート層の熱膨張係数の温度依存性を示す線図
である。
【図13】本発明の第2実施形態に係る光学装置に含ま
れる、リコート層のヤング係数の温度依存性を示す線図
である。
【図14】本発明の第2実施形態に係る光学装置におけ
る、回折格子部での反射中心波長と温度との関係を示す
線図である。
【符号の説明】
1…基材部、1a…第1基材、1b…第2基材、2…第
1接着剤、4…光ファイバ、5…第2接着剤、6…回折
格子部、7…リコート層、10…光学装置、21…基
材、25…接着剤、30…光学装置、P1,P2,P3
セラミックス系の微粒子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 達也 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 Fターム(参考) 2H038 BA25 2H049 AA02 AA25 AA33 AA34 AA44 AA59 AA62 2H050 AC82 AC84 AD00 BB19W BB31W BD00

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光軸方向に沿って回折格子が形成された
    光ファイバと、前記光ファイバが固定される基材と、を
    備え、前記基材の温度変化に伴う伸縮によって前記光フ
    ァイバの光軸方向に生じる変位を前記光ファイバに印加
    するようにした光学装置であって、 前記回折格子が形成された光ファイバ部分の周囲には、
    被覆層が設けられており、 前記被覆層は、 前記基材の前記光ファイバが固定される固定部間におけ
    る見かけ上の熱膨張係数が前記回折格子を温度補償する
    ための所定の熱膨張係数よりも大きくなる温度範囲で
    は、熱膨張係数が低下し、 前記基材の前記光ファイバが固定される前記固定部間に
    おける見かけ上の熱膨張係数が前記回折格子を温度補償
    するための所定の熱膨張係数よりも小さくなる温度範囲
    では、前記熱膨張係数が上昇することにより、 前記回折格子が所定の温度範囲にわたって一様な光学特
    性を示すように、前記熱膨張係数が温度依存性を有して
    いることを特徴とする光学装置。
  2. 【請求項2】 前記被覆層には、前記被覆層の前記熱膨
    張係数を調節するための無機材料からなる微粒子あるい
    はウィスカーが充填されていることを特徴とする請求項
    1に記載の光学装置。
  3. 【請求項3】 光軸方向に沿って回折格子が形成された
    光ファイバと、前記光ファイバが固定される基材と、を
    備え、前記基材の温度変化に伴う伸縮によって前記光フ
    ァイバの光軸方向に生じる変位を前記光ファイバに印加
    するようにした光学装置であって、 前記回折格子が形成された光ファイバ部分の周囲には、
    被覆層が設けられており、 前記被覆層は、 前記基材の前記光ファイバが固定される固定部間におけ
    る見かけ上の熱膨張係数が前記回折格子を温度補償する
    ための所定の熱膨張係数よりも大きくなる温度範囲で
    は、弾性係数が低下し、 前記基材の前記光ファイバが固定される前記固定部間に
    おける見かけ上の熱膨張係数が前記回折格子を温度補償
    するための所定の熱膨張係数よりも小さくなる温度範囲
    では、前記弾性係数が増加することにより、 前記回折格子が所定の温度範囲にわたって一様な光学特
    性を示すように、前記弾性係数が温度依存性を有してい
    ることを特徴とする光学装置。
  4. 【請求項4】 前記被覆層には、前記被覆層の前記弾性
    係数を調節するための無機材料からなる微粒子あるいは
    ウィスカーが充填されていることを特徴とする請求項3
    に記載の光学装置。
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