JPH08286055A - 光導波路、その導波路部材、及びその製造方法 - Google Patents
光導波路、その導波路部材、及びその製造方法Info
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- JPH08286055A JPH08286055A JP7092503A JP9250395A JPH08286055A JP H08286055 A JPH08286055 A JP H08286055A JP 7092503 A JP7092503 A JP 7092503A JP 9250395 A JP9250395 A JP 9250395A JP H08286055 A JPH08286055 A JP H08286055A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70408—Interferometric lithography; Holographic lithography; Self-imaging lithography, e.g. utilizing the Talbot effect
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高い反射率を示す光導波路、その導波路部材
及びその製造方法を提供する。 【構成】 本発明の光導波路は、石英を主成分とするコ
ア及びクラッドを備えており、コアとクラッドとの間の
比屈折率差が０．２５％から０．４０％の範囲内にあ
る。さらに、本発明の光導波路のコアには、石英の屈折
率上昇材であって所定波長の光照射により石英の屈折率
変化を誘起するもの（例えば、ＧｅＯ2 ）が、純粋石英
に対する比屈折率差が２．０％以上となる量だけ添加さ
れており、なおかつ、このコアには光軸に沿ってその実
効屈折率が周期的に変化した領域である回折格子が上記
所定波長の光照射によって形成されている。
及びその製造方法を提供する。 【構成】 本発明の光導波路は、石英を主成分とするコ
ア及びクラッドを備えており、コアとクラッドとの間の
比屈折率差が０．２５％から０．４０％の範囲内にあ
る。さらに、本発明の光導波路のコアには、石英の屈折
率上昇材であって所定波長の光照射により石英の屈折率
変化を誘起するもの（例えば、ＧｅＯ2 ）が、純粋石英
に対する比屈折率差が２．０％以上となる量だけ添加さ
れており、なおかつ、このコアには光軸に沿ってその実
効屈折率が周期的に変化した領域である回折格子が上記
所定波長の光照射によって形成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバや薄膜導波
路などの光導波路に関するもので、特に、光誘起屈折率
変化を利用して回折格子を書き込むための導波路部材、
この回折格子が書き込まれた光導波路、およひその製造
方法に関するものである。
路などの光導波路に関するもので、特に、光誘起屈折率
変化を利用して回折格子を書き込むための導波路部材、
この回折格子が書き込まれた光導波路、およひその製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光学部品の一種である回折格子には種々
の態様のものがあるが、光通信システム等に利用する場
合には、通信用光ファイバとの接続が容易で、かつ挿入
損失の低い光導波路型回折格子が好適である。この光導
波路型回折格子は、光導波路内の所定部位に形成された
一領域であって、実効屈折率が軸方向に沿って周期的に
変化しているものである。
の態様のものがあるが、光通信システム等に利用する場
合には、通信用光ファイバとの接続が容易で、かつ挿入
損失の低い光導波路型回折格子が好適である。この光導
波路型回折格子は、光導波路内の所定部位に形成された
一領域であって、実効屈折率が軸方向に沿って周期的に
変化しているものである。
【０００３】このような回折格子を光導波路内に形成す
る方法としては、例えば特開昭６２−５０００５２号公
報に記載の方法が知られている。これは、酸化ゲルマニ
ウム（ＧｅＯ2 ）を添加してコアを形成した石英系光フ
ァイバに紫外光の干渉縞を照射することより、コアに周
期的な屈折率変化を生じさせ、回折格子を形成する方法
である。なお、このような光照射を用いた回折格子の形
成は、回折格子の「書き込み」とも呼ばれる。
る方法としては、例えば特開昭６２−５０００５２号公
報に記載の方法が知られている。これは、酸化ゲルマニ
ウム（ＧｅＯ2 ）を添加してコアを形成した石英系光フ
ァイバに紫外光の干渉縞を照射することより、コアに周
期的な屈折率変化を生じさせ、回折格子を形成する方法
である。なお、このような光照射を用いた回折格子の形
成は、回折格子の「書き込み」とも呼ばれる。
【０００４】光導波路のコアに書き込まれた回折格子
は、所定のブラッグ反射波長を中心とした比較的狭い波
長域にわたって導波光を反射する。したがって、回折格
子が書き込まれた光導波路は、特定波長の光を所定の反
射率で反射し、その導波光を遮断する光フィルタとして
好適に使用することができる。
は、所定のブラッグ反射波長を中心とした比較的狭い波
長域にわたって導波光を反射する。したがって、回折格
子が書き込まれた光導波路は、特定波長の光を所定の反
射率で反射し、その導波光を遮断する光フィルタとして
好適に使用することができる。
【０００５】このような光導波路は、通常、特定波長に
対する反射率が高いほど光フィルタとして好適な使用が
可能となる。反射率の高い回折格子を光導波路内に書き
込む方法、言い換えれば、反射率の高い光導波路を製造
する方法としては、高温あるいは高圧のＨ2 又はＤ2 雰
囲気中で所定時間放置してＨ2 又はＤ2 を添加した石英
系光導波路に紫外光を照射する方法が特開平６−１１８
２５７に開示されている。Ｈ2 又はＤ2 を添加すること
で光照射による石英の屈折率変化量が大きくなるため、
回折格子が書き込まれた光導波路は高い反射率を有する
ようになる。
対する反射率が高いほど光フィルタとして好適な使用が
可能となる。反射率の高い回折格子を光導波路内に書き
込む方法、言い換えれば、反射率の高い光導波路を製造
する方法としては、高温あるいは高圧のＨ2 又はＤ2 雰
囲気中で所定時間放置してＨ2 又はＤ2 を添加した石英
系光導波路に紫外光を照射する方法が特開平６−１１８
２５７に開示されている。Ｈ2 又はＤ2 を添加すること
で光照射による石英の屈折率変化量が大きくなるため、
回折格子が書き込まれた光導波路は高い反射率を有する
ようになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の方法で
は、Ｈ2 又はＤ2 の添加が原因となって紫外光照射によ
り光導波路内にＯＨ基が発生し、これが所定波長の光を
吸収するため、回折格子が書き込まれた光導波路は書き
込み前の光導波路より伝送損失が増大するという問題点
がある。
は、Ｈ2 又はＤ2 の添加が原因となって紫外光照射によ
り光導波路内にＯＨ基が発生し、これが所定波長の光を
吸収するため、回折格子が書き込まれた光導波路は書き
込み前の光導波路より伝送損失が増大するという問題点
がある。
【０００７】本発明は、上記に鑑みなされたもので、Ｈ
2 又はＤ2 が添加されていないにもかかわらずコアに形
成された回折格子に基づいて高い反射率を示す光導波
路、Ｈ2 又はＤ2 雰囲気による処理を必要とせずに反射
率の高い回折格子を書き込むことのできる導波路部材、
及び反射率の高い光導波路の製造方法を提供することを
目的とする。
2 又はＤ2 が添加されていないにもかかわらずコアに形
成された回折格子に基づいて高い反射率を示す光導波
路、Ｈ2 又はＤ2 雰囲気による処理を必要とせずに反射
率の高い回折格子を書き込むことのできる導波路部材、
及び反射率の高い光導波路の製造方法を提供することを
目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明の光導波路は、石英を主成分とするコア
と、このコアより低い屈折率を有し、かつこのコアを密
着して覆っているクラッドであって石英を主成分とする
ものとを備え、このコアとこのクラッドとの間の比屈折
率差が０．２５％から０．４０％の範囲内にある光導波
路であって、コアには、石英の屈折率上昇材であって所
定波長の光照射により石英の屈折率変化を誘起するもの
が、純粋石英に対する比屈折率差が２．０％以上となる
量だけ添加されており、なおかつ、このコアには光軸に
沿ってその実効屈折率が周期的に変化した領域である回
折格子が上記所定波長の光照射によって形成されている
ことを特徴としている。
ために、本発明の光導波路は、石英を主成分とするコア
と、このコアより低い屈折率を有し、かつこのコアを密
着して覆っているクラッドであって石英を主成分とする
ものとを備え、このコアとこのクラッドとの間の比屈折
率差が０．２５％から０．４０％の範囲内にある光導波
路であって、コアには、石英の屈折率上昇材であって所
定波長の光照射により石英の屈折率変化を誘起するもの
が、純粋石英に対する比屈折率差が２．０％以上となる
量だけ添加されており、なおかつ、このコアには光軸に
沿ってその実効屈折率が周期的に変化した領域である回
折格子が上記所定波長の光照射によって形成されている
ことを特徴としている。
【０００９】上記のクラッドには、石英の屈折率上昇材
であって所定波長の光照射により石英の屈折率変化を誘
起するものが添加されており、なおかつ、このクラッド
には光軸に沿って実効屈折率が周期的に変化した領域で
ある回折格子が前記所定波長の光照射によって形成され
ていても良い。
であって所定波長の光照射により石英の屈折率変化を誘
起するものが添加されており、なおかつ、このクラッド
には光軸に沿って実効屈折率が周期的に変化した領域で
ある回折格子が前記所定波長の光照射によって形成され
ていても良い。
【００１０】上記の屈折率上昇材としては、酸化ゲルマ
ニウムや五酸化リンを用いることができ、これらのいず
れか又は両方ともがコアやクラッドに添加されていれば
良い。
ニウムや五酸化リンを用いることができ、これらのいず
れか又は両方ともがコアやクラッドに添加されていれば
良い。
【００１１】上記のコアやクラッドには、石英の屈折率
低下材が添加されていても良い。この屈折率低下材とし
ては、酸化ボロンやフッ素を用いることができ、これら
のいずれか又は両方ともがコアやクラッドに添加されて
いれば良い。
低下材が添加されていても良い。この屈折率低下材とし
ては、酸化ボロンやフッ素を用いることができ、これら
のいずれか又は両方ともがコアやクラッドに添加されて
いれば良い。
【００１２】次に、本発明の導波路部材は、石英を主成
分とするコアと、このコアより低い屈折率を有し、かつ
このコアを密着して覆っているクラッドであって石英を
主成分とするものとを備え、このコアとこのクラッドと
の間の比屈折率差が０．２５％から０．４０％の範囲内
にある導波路部材であって、コアには、石英の屈折率上
昇材であって所定波長の光照射により屈折率変化を誘起
するものが、純粋石英に対する比屈折率差が２．０％以
上となる量だけ添加されていることを特徴としている。
分とするコアと、このコアより低い屈折率を有し、かつ
このコアを密着して覆っているクラッドであって石英を
主成分とするものとを備え、このコアとこのクラッドと
の間の比屈折率差が０．２５％から０．４０％の範囲内
にある導波路部材であって、コアには、石英の屈折率上
昇材であって所定波長の光照射により屈折率変化を誘起
するものが、純粋石英に対する比屈折率差が２．０％以
上となる量だけ添加されていることを特徴としている。
【００１３】上記のクラッドには、石英の屈折率上昇材
であって所定波長の光照射により石英の屈折率変化を誘
起するものが添加されていても良い。
であって所定波長の光照射により石英の屈折率変化を誘
起するものが添加されていても良い。
【００１４】上記の屈折率上昇材としては、酸化ゲルマ
ニウムや五酸化リンを用いることができ、これらのいず
れか又は両方ともがコアやクラッドに添加されていれば
良い。
ニウムや五酸化リンを用いることができ、これらのいず
れか又は両方ともがコアやクラッドに添加されていれば
良い。
【００１５】上記のコアやクラッドには、石英の屈折率
低下材が添加されていても良い。この屈折率低下材とし
ては、酸化ボロンやフッ素を用いることができ、これら
のいずれか又は両方ともがコアやクラッドに添加されて
いれば良い。
低下材が添加されていても良い。この屈折率低下材とし
ては、酸化ボロンやフッ素を用いることができ、これら
のいずれか又は両方ともがコアやクラッドに添加されて
いれば良い。
【００１６】次に、本発明の光導波路の製造方法は、本
発明の導波路部材に光を照射し、この導波路部材内に光
軸に沿った周期的な実効屈折率変化を生じさせる方法で
ある。
発明の導波路部材に光を照射し、この導波路部材内に光
軸に沿った周期的な実効屈折率変化を生じさせる方法で
ある。
【００１７】この実効屈折率変化は、導波路部材に干渉
縞を照射することにより生じさせても良い。例えば、第
１および第２のコヒーレント光を導波路部材の光軸に対
し互いに補角の関係にある角度をもって導波路部材に照
射することにより干渉縞の照射を行っても良い。また、
上記の干渉縞は、光を位相格子に照射して生成したもの
であっても良い。
縞を照射することにより生じさせても良い。例えば、第
１および第２のコヒーレント光を導波路部材の光軸に対
し互いに補角の関係にある角度をもって導波路部材に照
射することにより干渉縞の照射を行っても良い。また、
上記の干渉縞は、光を位相格子に照射して生成したもの
であっても良い。
【００１８】なお、上記において光導波路とは、コアと
クラッドとの屈折率差を利用して光を一定領域に閉じ込
めて伝送する回路または線路をいい、これには光ファイ
バや薄膜導波路等が含まれる。
クラッドとの屈折率差を利用して光を一定領域に閉じ込
めて伝送する回路または線路をいい、これには光ファイ
バや薄膜導波路等が含まれる。
【００１９】
【作用】本発明の光導波路は、コアに石英の屈折率上昇
材であって所定波長の光照射により石英の屈折率変化を
誘起するものが、純粋石英に対する比屈折率差が２．０
％以上となる量だけ添加されており、しかも上記波長の
光照射によってコアに回折格子が形成されているので、
この回折格子を構成するコアの実効屈折率変化の振幅は
十分に大きい。従って、本発明の光導波路は、所定波長
の光を高い反射率で反射する。
材であって所定波長の光照射により石英の屈折率変化を
誘起するものが、純粋石英に対する比屈折率差が２．０
％以上となる量だけ添加されており、しかも上記波長の
光照射によってコアに回折格子が形成されているので、
この回折格子を構成するコアの実効屈折率変化の振幅は
十分に大きい。従って、本発明の光導波路は、所定波長
の光を高い反射率で反射する。
【００２０】また、本発明の光導波路は、コアとクラッ
ドとの間の比屈折率差が０．２５％から０．４０％の範
囲内にあり、通常のシングルモード光ファイバと同程度
の比屈折率差を有している。このため、本発明の光導波
路は、シングルモード光ファイバに接続して光フィルタ
等として使用する場合にも、接続部における導波光のモ
ードミスマッチや光反射が少ないという性質を有してい
る。
ドとの間の比屈折率差が０．２５％から０．４０％の範
囲内にあり、通常のシングルモード光ファイバと同程度
の比屈折率差を有している。このため、本発明の光導波
路は、シングルモード光ファイバに接続して光フィルタ
等として使用する場合にも、接続部における導波光のモ
ードミスマッチや光反射が少ないという性質を有してい
る。
【００２１】本発明の光導波路のうちコアのみならずク
ラッドにも回折格子が形成されているものでは、コアを
伝搬する導波光のみならず、導波中にクラッドへ放射さ
れる光をも反射して、モードフィールド全域にわたって
導波光を反射する構造を有しているので、極めて高い反
射率を有し、光フィルタ等として極めて好適な使用が可
能である。
ラッドにも回折格子が形成されているものでは、コアを
伝搬する導波光のみならず、導波中にクラッドへ放射さ
れる光をも反射して、モードフィールド全域にわたって
導波光を反射する構造を有しているので、極めて高い反
射率を有し、光フィルタ等として極めて好適な使用が可
能である。
【００２２】次に、本発明の導波路部材は、コアに石英
の屈折率上昇材であって所定波長の光照射により石英ガ
ラスの屈折率変化を誘起するものが、純粋石英に対する
比屈折率差が２．０％以上となる量だけ添加されている
ため、上記波長の光照射によるコアの屈折率変化量が極
めて大きいという特性を有している。このため、本発明
の導波路部材に光を照射し、コアにおいて光軸に沿った
周期的な実効屈折率変化を生じさせることにより、極め
て反射率の高い回折格子が形成される。
の屈折率上昇材であって所定波長の光照射により石英ガ
ラスの屈折率変化を誘起するものが、純粋石英に対する
比屈折率差が２．０％以上となる量だけ添加されている
ため、上記波長の光照射によるコアの屈折率変化量が極
めて大きいという特性を有している。このため、本発明
の導波路部材に光を照射し、コアにおいて光軸に沿った
周期的な実効屈折率変化を生じさせることにより、極め
て反射率の高い回折格子が形成される。
【００２３】本発明の導波路部材のうちクラッドに石英
の屈折率上昇材であって所定波長の光照射により屈折率
変化を誘起するものが添加されているものでは、上記波
長の光を照射することでクラッドに回折格子が形成され
る。すなわち、この導波路部材は、光照射によりコア及
びクラッドの双方に回折格子を形成することが可能であ
る。
の屈折率上昇材であって所定波長の光照射により屈折率
変化を誘起するものが添加されているものでは、上記波
長の光を照射することでクラッドに回折格子が形成され
る。すなわち、この導波路部材は、光照射によりコア及
びクラッドの双方に回折格子を形成することが可能であ
る。
【００２４】次に、本発明の光導波路の製造方法では、
コアに石英の屈折率上昇材であって所定波長の光照射に
より石英の屈折率変化を誘起するものが、純粋石英に対
する比屈折率差が２．０％以上となる量だけ添加された
導波路部材に上記波長の光を照射するので、導波路部材
のコアに生じる実効屈折率変化は振幅の十分に大きいも
のとなる。これにより、極めて高い反射率を示す光導波
路が得られる。
コアに石英の屈折率上昇材であって所定波長の光照射に
より石英の屈折率変化を誘起するものが、純粋石英に対
する比屈折率差が２．０％以上となる量だけ添加された
導波路部材に上記波長の光を照射するので、導波路部材
のコアに生じる実効屈折率変化は振幅の十分に大きいも
のとなる。これにより、極めて高い反射率を示す光導波
路が得られる。
【００２５】
【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明の実施
例を詳細に説明する。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。
また、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致して
いない。
例を詳細に説明する。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。
また、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致して
いない。
【００２６】実施例１ 本実施例では、回折格子書き込み用の導波路部材として
酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ2 ）及びフッ素（Ｆ）が添加
された石英系シングルモード光ファイバを用意し、これ
に紫外光の干渉縞を照射してコアに回折格子を形成す
る。ここで、ＧｅＯ2 は石英の屈折率を上昇させる添加
材（屈折率上昇材）であり、Ｆは石英の屈折率を低下さ
せる添加材（屈折率低下材）である。なお、屈折率低下
材としては、Ｆ以外にもＢ2 Ｏ3 （酸化ボロン）等を用
いることができる。
酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ2 ）及びフッ素（Ｆ）が添加
された石英系シングルモード光ファイバを用意し、これ
に紫外光の干渉縞を照射してコアに回折格子を形成す
る。ここで、ＧｅＯ2 は石英の屈折率を上昇させる添加
材（屈折率上昇材）であり、Ｆは石英の屈折率を低下さ
せる添加材（屈折率低下材）である。なお、屈折率低下
材としては、Ｆ以外にもＢ2 Ｏ3 （酸化ボロン）等を用
いることができる。
【００２７】図１は、本実施例の導波路部材（回折格子
書き込み用光ファイバ）の屈折率分布、並びにＧｅＯ2
及びＦの濃度プロファイルを示す図である。この図に示
されるように、本実施例の導波路部材のコアは、５１ｗ
ｔ％のＧｅＯ2 と７．６８５ｗｔ％のＦが添加された石
英ガラスから構成されており、クラッドは実質的に純粋
な石英ガラス（以下、「純粋石英」と呼ぶ。）から構成
されている。
書き込み用光ファイバ）の屈折率分布、並びにＧｅＯ2
及びＦの濃度プロファイルを示す図である。この図に示
されるように、本実施例の導波路部材のコアは、５１ｗ
ｔ％のＧｅＯ2 と７．６８５ｗｔ％のＦが添加された石
英ガラスから構成されており、クラッドは実質的に純粋
な石英ガラス（以下、「純粋石英」と呼ぶ。）から構成
されている。
【００２８】純粋石英とＧｅＯ2 添加石英（純粋石英に
ＧｅＯ2 のみを添加させたもの）との間の比屈折率差Δ
（ＧｅＯ2 ）は、 Δ（ＧｅＯ2 ）＝｛ｎ（ＧｅＯ2 ）−ｎ0 ｝／ｎ0 ここで、ｎ（ＧｅＯ2 ）：ＧｅＯ2 添加石英の屈折率 ｎ0 ：純粋石英の屈折率 のように表される。
ＧｅＯ2 のみを添加させたもの）との間の比屈折率差Δ
（ＧｅＯ2 ）は、 Δ（ＧｅＯ2 ）＝｛ｎ（ＧｅＯ2 ）−ｎ0 ｝／ｎ0 ここで、ｎ（ＧｅＯ2 ）：ＧｅＯ2 添加石英の屈折率 ｎ0 ：純粋石英の屈折率 のように表される。
【００２９】純粋石英に１７ｗｔ％のＧｅＯ2 が添加さ
れると、Δ（ＧｅＯ2 ）は１％となる。したがって、本
実施例の導波路部材のコアには、純粋石英に対して３％
の比屈折率差を生じさせる量のＧｅＯ2 が添加されてい
ることになる。
れると、Δ（ＧｅＯ2 ）は１％となる。したがって、本
実施例の導波路部材のコアには、純粋石英に対して３％
の比屈折率差を生じさせる量のＧｅＯ2 が添加されてい
ることになる。
【００３０】同様に、純粋石英とＦ添加石英（純粋石英
にＦのみを添加させたもの）との間の比屈折率差Δ
（Ｆ）は、 Δ（Ｆ）＝｛ｎ（Ｆ）−ｎ0 ｝／ｎ0 ここで、ｎ（Ｆ）：Ｆ添加石英の屈折率 ｎ0 ：純粋石英の屈折率 のように表される。
にＦのみを添加させたもの）との間の比屈折率差Δ
（Ｆ）は、 Δ（Ｆ）＝｛ｎ（Ｆ）−ｎ0 ｝／ｎ0 ここで、ｎ（Ｆ）：Ｆ添加石英の屈折率 ｎ0 ：純粋石英の屈折率 のように表される。
【００３１】純粋石英に２．９ｗｔ％のＦが添加される
と、Δ（Ｆ）は−１％となる。したがって、本実施例の
導波路部材のコアには、純粋石英に対して−２．６５％
の比屈折率差を生じさせる量のＦが添加されている。
と、Δ（Ｆ）は−１％となる。したがって、本実施例の
導波路部材のコアには、純粋石英に対して−２．６５％
の比屈折率差を生じさせる量のＦが添加されている。
【００３２】コアとクラッドとの間の比屈折率差Δは、
コアの屈折率をｎ1 、クラッドの屈折率をｎ2 とする
と、 Δ＝（ｎ1 −ｎ2 ）／ｎ2 のように表される。本実施例では、図１に示されるよう
に、比屈折率差Δ＝０．３５％である。これは、純粋石
英に対して３％の比屈折率差を生じさせるＧｅＯ2 の効
果と、純粋石英に対して−２．６５％の比屈折率差を生
じさせるＦの効果が相乗した結果である。
コアの屈折率をｎ1 、クラッドの屈折率をｎ2 とする
と、 Δ＝（ｎ1 −ｎ2 ）／ｎ2 のように表される。本実施例では、図１に示されるよう
に、比屈折率差Δ＝０．３５％である。これは、純粋石
英に対して３％の比屈折率差を生じさせるＧｅＯ2 の効
果と、純粋石英に対して−２．６５％の比屈折率差を生
じさせるＦの効果が相乗した結果である。
【００３３】ＧｅＯ2 は石英に添加されることで石英の
屈折率を上昇させる作用を有するだけでなく、紫外光の
照射により石英の屈折率変化を誘起する作用を有するこ
とが知られている。すなわち、ＧｅＯ2 が添加された石
英ガラスに紫外光を照射すると石英ガラスの屈折率が上
昇する。照射する紫外光の波長は、通常、約１５０ｎｍ
〜約３００ｎｍの波長域、特に約２４０ｎｍ〜２５０ｎ
ｍの波長域から選択される。
屈折率を上昇させる作用を有するだけでなく、紫外光の
照射により石英の屈折率変化を誘起する作用を有するこ
とが知られている。すなわち、ＧｅＯ2 が添加された石
英ガラスに紫外光を照射すると石英ガラスの屈折率が上
昇する。照射する紫外光の波長は、通常、約１５０ｎｍ
〜約３００ｎｍの波長域、特に約２４０ｎｍ〜２５０ｎ
ｍの波長域から選択される。
【００３４】公知の通り、ＧｅＯ2 の添加濃度が大きい
程、一定強度の紫外光を照射した場合の屈折率変化量も
大きくなる。本発明者らの知見によれば、ＧｅＯ2 の添
加濃度が、純粋石英に対するＧｅＯ2 添加石英の比屈折
率差、すなわち上記のΔ（ＧｅＯ2 ）が２．０％以上と
なるような濃度であると一定強度の紫外光照射による屈
折率変化量が極めて大きくなる。上述のように、本実施
例の導波路部材のコアには、純粋石英に対する比屈折率
差が３．０％となる量のＧｅＯ2 が添加されているか
ら、紫外光照射により極めて大きな屈折率変化が生じる
ことになる。なお、光導波路の製造上の観点からは、添
加物の添加濃度は純粋石英に対する比屈折率差が５．０
％以下となるような濃度であることが望ましい。
程、一定強度の紫外光を照射した場合の屈折率変化量も
大きくなる。本発明者らの知見によれば、ＧｅＯ2 の添
加濃度が、純粋石英に対するＧｅＯ2 添加石英の比屈折
率差、すなわち上記のΔ（ＧｅＯ2 ）が２．０％以上と
なるような濃度であると一定強度の紫外光照射による屈
折率変化量が極めて大きくなる。上述のように、本実施
例の導波路部材のコアには、純粋石英に対する比屈折率
差が３．０％となる量のＧｅＯ2 が添加されているか
ら、紫外光照射により極めて大きな屈折率変化が生じる
ことになる。なお、光導波路の製造上の観点からは、添
加物の添加濃度は純粋石英に対する比屈折率差が５．０
％以下となるような濃度であることが望ましい。
【００３５】次に、上記の導波路部材に紫外光の干渉縞
を照射してコアに回折格子を形成（書き込む）する方法
を説明する。図２は、紫外光干渉縞の照射方法を説明す
るための図である。これは、二光束干渉法（ホログラフ
ィック干渉法）により２本のコヒーレントな紫外光を干
渉させ、これによって生成された干渉縞を本実施例の導
波路部材に照射する方法である。
を照射してコアに回折格子を形成（書き込む）する方法
を説明する。図２は、紫外光干渉縞の照射方法を説明す
るための図である。これは、二光束干渉法（ホログラフ
ィック干渉法）により２本のコヒーレントな紫外光を干
渉させ、これによって生成された干渉縞を本実施例の導
波路部材に照射する方法である。
【００３６】図２を参照しながら具体的に説明すると、
まず、紫外光光源１０から出力された紫外光は、干渉装
置２０に入射する。紫外光光源１０としては、アルゴン
レーザ光源を用いている。アルゴンレーザ光源は、２４
４ｎｍのコヒーレントな紫外光を連続発振する。干渉装
置２０は、ビームスプリッタ２１並びに反射鏡２２及び
２３から構成されている。
まず、紫外光光源１０から出力された紫外光は、干渉装
置２０に入射する。紫外光光源１０としては、アルゴン
レーザ光源を用いている。アルゴンレーザ光源は、２４
４ｎｍのコヒーレントな紫外光を連続発振する。干渉装
置２０は、ビームスプリッタ２１並びに反射鏡２２及び
２３から構成されている。
【００３７】アルゴンレーザ光源１０からの紫外光は、
ビームスプリッタ２１により透過光と反射光の２光束に
分岐される。分岐された各光束は、それぞれ反射鏡２２
及び２３によって反射され、導波路部材の光軸に対し互
いに補角の関係にある７４゜（図１におけるα）、１０
６゜（図１における１８０゜−α）の角度をもって導波
路部材の所定部位に照射される。
ビームスプリッタ２１により透過光と反射光の２光束に
分岐される。分岐された各光束は、それぞれ反射鏡２２
及び２３によって反射され、導波路部材の光軸に対し互
いに補角の関係にある７４゜（図１におけるα）、１０
６゜（図１における１８０゜−α）の角度をもって導波
路部材の所定部位に照射される。
【００３８】分岐された各光束は干渉領域３０にて干渉
し、所定周期の干渉縞を形成しつつ、導波路部材に照射
される。照射された紫外光は、コアに入射して、伝搬モ
ードに対する実効屈折率を変化させる。これにより、コ
アの干渉縞照射領域には、干渉縞の光強度分布に応じた
屈折率分布が形成される。これが、本実施例により形成
される回折格子４０である。
し、所定周期の干渉縞を形成しつつ、導波路部材に照射
される。照射された紫外光は、コアに入射して、伝搬モ
ードに対する実効屈折率を変化させる。これにより、コ
アの干渉縞照射領域には、干渉縞の光強度分布に応じた
屈折率分布が形成される。これが、本実施例により形成
される回折格子４０である。
【００３９】この回折格子４０は、コアの一領域であっ
て実効屈折率が光軸に沿って最小屈折率と最大屈折率の
間で周期的に変化しているものである。なお、最小屈折
率は、コアの当初の実効屈折率（紫外光照射前の実効屈
折率）にほぼ等しい。回折格子４０は、ブラッグ反射波
長λB を中心とした比較的狭い波長域にわたって所定の
反射率で光を反射する。ここで、 λB ＝２・ｎ・Λ ｎ：最小屈折率 Λ：回折格子４０の周期（屈折率変化の周期） である。なお、回折格子４０の周期Λは、照射された干
渉縞の周期にほぼ等しい。
て実効屈折率が光軸に沿って最小屈折率と最大屈折率の
間で周期的に変化しているものである。なお、最小屈折
率は、コアの当初の実効屈折率（紫外光照射前の実効屈
折率）にほぼ等しい。回折格子４０は、ブラッグ反射波
長λB を中心とした比較的狭い波長域にわたって所定の
反射率で光を反射する。ここで、 λB ＝２・ｎ・Λ ｎ：最小屈折率 Λ：回折格子４０の周期（屈折率変化の周期） である。なお、回折格子４０の周期Λは、照射された干
渉縞の周期にほぼ等しい。
【００４０】次に、導波路部材に紫外光の干渉縞を照射
する他の方法を説明する。図３は、この照射方法を説明
するための図である。これは、透過型位相格子を用いて
生成した干渉縞を導波路部材に照射する方法である。
する他の方法を説明する。図３は、この照射方法を説明
するための図である。これは、透過型位相格子を用いて
生成した干渉縞を導波路部材に照射する方法である。
【００４１】図３を参照しながら具体的に説明すると、
紫外光光源１０から出力された紫外光は、本実施例の導
波路部材と光源１０との間の光路上に配置された透過型
位相格子５０に入射する。透過型位相格子５０として、
等間隔に格子溝が形成した石英板を用いることができ
る。透過型位相格子５０の溝は、リソグラフィーと化学
エッチングにより形成できるため、格子間隔は自由に選
択でき、複雑な形状も可能である。
紫外光光源１０から出力された紫外光は、本実施例の導
波路部材と光源１０との間の光路上に配置された透過型
位相格子５０に入射する。透過型位相格子５０として、
等間隔に格子溝が形成した石英板を用いることができ
る。透過型位相格子５０の溝は、リソグラフィーと化学
エッチングにより形成できるため、格子間隔は自由に選
択でき、複雑な形状も可能である。
【００４２】紫外光が位相格子５０に入射すると、次数
の異なる複数の回折光が出射するが、これらの回折光の
二つが相互に干渉することで、所定周期の干渉縞が形成
される。この干渉縞が導波路部材に照射されることによ
り、コアに回折格子４０が形成される。
の異なる複数の回折光が出射するが、これらの回折光の
二つが相互に干渉することで、所定周期の干渉縞が形成
される。この干渉縞が導波路部材に照射されることによ
り、コアに回折格子４０が形成される。
【００４３】なお、この方法では、透過型の位相格子の
代わりに、反射型の位相格子を用いることも可能であ
り、この場合は、位相格子により反射された紫外光が進
行する方向に導波路部材を配置すれば良い。
代わりに、反射型の位相格子を用いることも可能であ
り、この場合は、位相格子により反射された紫外光が進
行する方向に導波路部材を配置すれば良い。
【００４４】また、上記のように干渉縞を照射する代わ
りに、細径の紫外光を導波路部材の光軸を横切る方向に
沿って走査しながら照射する工程を、光軸に沿って照射
位置を少しずつずらしながら繰り返すことによっても、
コアに回折格子を書き込みむことができる。この方法
は、回折格子を構成する一本一本の格子を一つのビーム
走査によって順次に書き込んでいく方法である。
りに、細径の紫外光を導波路部材の光軸を横切る方向に
沿って走査しながら照射する工程を、光軸に沿って照射
位置を少しずつずらしながら繰り返すことによっても、
コアに回折格子を書き込みむことができる。この方法
は、回折格子を構成する一本一本の格子を一つのビーム
走査によって順次に書き込んでいく方法である。
【００４５】上述したような方法により本実施例の導波
路部材のコアに形成された回折格子、すなわち光軸に沿
った周期的な実効屈折率変化は、導波路部材のコアに純
粋石英に対する比屈折率差が３．０％となる量のＧｅＯ
2 が添加されているため、非常に大きな振幅を有してい
る。一般に、屈折率変化の振幅が大きい程、回折格子の
反射率も大きくなるから、本実施例の導波路部材のコア
に形成された回折格子は極めて大きな反射率を有する。
路部材のコアに形成された回折格子、すなわち光軸に沿
った周期的な実効屈折率変化は、導波路部材のコアに純
粋石英に対する比屈折率差が３．０％となる量のＧｅＯ
2 が添加されているため、非常に大きな振幅を有してい
る。一般に、屈折率変化の振幅が大きい程、回折格子の
反射率も大きくなるから、本実施例の導波路部材のコア
に形成された回折格子は極めて大きな反射率を有する。
【００４６】上述のようにしてコアに回折格子が形成さ
れた本実施例の光ファイバは、コアの回折格子が極めて
高い反射率を有することから、回折格子のブラッグ反射
波長と同一波長の伝搬光を極めて高い反射率で反射す
る。また、本実施例の光ファイバは、通常の通信用シン
グルモード光ファイバと同程度の０．３５％の比屈折率
差を有しているので、通信用シングルモード光ファイバ
と接続して使用する場合にも、モードミスマッチによる
伝送損失や接続部での反射による損失が少ないという利
点を有している。
れた本実施例の光ファイバは、コアの回折格子が極めて
高い反射率を有することから、回折格子のブラッグ反射
波長と同一波長の伝搬光を極めて高い反射率で反射す
る。また、本実施例の光ファイバは、通常の通信用シン
グルモード光ファイバと同程度の０．３５％の比屈折率
差を有しているので、通信用シングルモード光ファイバ
と接続して使用する場合にも、モードミスマッチによる
伝送損失や接続部での反射による損失が少ないという利
点を有している。
【００４７】また、本実施例の方法によれば、高温ある
いは高圧のＨ2 又はＤ2 雰囲気による処理を施す必要が
ないため、紫外光照射によるＯＨ基の発生を抑え、光フ
ァイバの吸収損失を低くすることができるので好適であ
る。
いは高圧のＨ2 又はＤ2 雰囲気による処理を施す必要が
ないため、紫外光照射によるＯＨ基の発生を抑え、光フ
ァイバの吸収損失を低くすることができるので好適であ
る。
【００４８】実施例２ 図４は、本実施例の導波路部材（回折格子書き込み用光
ファイバ）の屈折率分布、並びにＧｅＯ2 及びＦの濃度
プロファイルを示す図である。この図に示されるよう
に、本実施例の導波路部材のコアには５１ｗｔ％のＧｅ
Ｏ2 が、クラッドには４５．０５ｗｔ％のＧｅＯ2 がそ
れぞれ添加されており、Ｆはコア、クラッドのいずれに
も添加されていない。コアへのＧｅＯ2 の添加量は、純
粋石英に対して３％の比屈折率差を生じさせる量であ
り、クラッドへのＧｅＯ2 の添加量は、純粋石英に対し
て２．６５％の比屈折率差を生じさせる量である。した
がって、本実施例の導波路部材の比屈折率差Δも、実施
例１と同じ０．３５％となる。
ファイバ）の屈折率分布、並びにＧｅＯ2 及びＦの濃度
プロファイルを示す図である。この図に示されるよう
に、本実施例の導波路部材のコアには５１ｗｔ％のＧｅ
Ｏ2 が、クラッドには４５．０５ｗｔ％のＧｅＯ2 がそ
れぞれ添加されており、Ｆはコア、クラッドのいずれに
も添加されていない。コアへのＧｅＯ2 の添加量は、純
粋石英に対して３％の比屈折率差を生じさせる量であ
り、クラッドへのＧｅＯ2 の添加量は、純粋石英に対し
て２．６５％の比屈折率差を生じさせる量である。した
がって、本実施例の導波路部材の比屈折率差Δも、実施
例１と同じ０．３５％となる。
【００４９】本実施例の導波路部材も、実施例１と同様
に、コアに純粋石英に対する比屈折率差が３．０％とな
る量のＧｅＯ2 が添加されているから、紫外光照射によ
りコアに極めて大きな屈折率変化が生じることになる。
このため、本実施例の導波路部材に紫外光を照射するこ
とで、極めて反射率の高い回折格子を形成することがで
きる。
に、コアに純粋石英に対する比屈折率差が３．０％とな
る量のＧｅＯ2 が添加されているから、紫外光照射によ
りコアに極めて大きな屈折率変化が生じることになる。
このため、本実施例の導波路部材に紫外光を照射するこ
とで、極めて反射率の高い回折格子を形成することがで
きる。
【００５０】すなわち、この導波路部材に対して実施例
１で述べた方法により紫外光を照射すれば、導波路部材
のコアに屈折率変化の振幅の大きい回折格子が形成され
る。このようにして製造された光ファイバが、本実施例
によりコアに回折格子が書き込まれた光ファイバであ
る。
１で述べた方法により紫外光を照射すれば、導波路部材
のコアに屈折率変化の振幅の大きい回折格子が形成され
る。このようにして製造された光ファイバが、本実施例
によりコアに回折格子が書き込まれた光ファイバであ
る。
【００５１】本実施例の光ファイバも、実施例１と同様
に、回折格子のブラッグ反射波長と同一波長の導波光を
高い反射率で反射する。また、実施例１と同様に０．３
５％の比屈折率差を有しているので、通信用シングルモ
ード光ファイバと接続して使用する場合にも、モードミ
スマッチによる伝送損失や接続部での反射による損失が
少ないという利点を有している。
に、回折格子のブラッグ反射波長と同一波長の導波光を
高い反射率で反射する。また、実施例１と同様に０．３
５％の比屈折率差を有しているので、通信用シングルモ
ード光ファイバと接続して使用する場合にも、モードミ
スマッチによる伝送損失や接続部での反射による損失が
少ないという利点を有している。
【００５２】実施例３ 図５は、本実施例の導波路部材の屈折率分布、並びにＧ
ｅＯ2 及びＦの濃度プロファイルを示す図である。この
図に示されるように、本実施例の導波路部材のコアには
５１ｗｔ％のＧｅＯ2 が、クラッドには４５．０５ｗｔ
％のＧｅＯ2 がそれぞれ添加されている。また、コアと
クラッドの双方に、７．６８５ｗｔ％のＦが添加されて
いる。言い換えれば、コアには純粋石英に対して３％の
比屈折率差を生じさせる量のＧｅＯ2 と、純粋石英に対
して−２．６５％の比屈折率差を生じさせる量のＦが添
加されており、クラッドには純粋石英に対して２．６５
％の比屈折率差を生じさせる量のＧｅＯ2 と、純粋石英
に対して−２．６５％の比屈折率差を生じさせる量のＦ
が添加されている。このため、本実施例の導波路部材の
コアは、純粋石英に対して０．３５％の比屈折率差を有
し、クラッドは、純粋石英と同一の屈折差を有すること
になる。したがって、本実施例の導波路部材の比屈折率
差Δも、上記実施例と同じ０．３５％となる。
ｅＯ2 及びＦの濃度プロファイルを示す図である。この
図に示されるように、本実施例の導波路部材のコアには
５１ｗｔ％のＧｅＯ2 が、クラッドには４５．０５ｗｔ
％のＧｅＯ2 がそれぞれ添加されている。また、コアと
クラッドの双方に、７．６８５ｗｔ％のＦが添加されて
いる。言い換えれば、コアには純粋石英に対して３％の
比屈折率差を生じさせる量のＧｅＯ2 と、純粋石英に対
して−２．６５％の比屈折率差を生じさせる量のＦが添
加されており、クラッドには純粋石英に対して２．６５
％の比屈折率差を生じさせる量のＧｅＯ2 と、純粋石英
に対して−２．６５％の比屈折率差を生じさせる量のＦ
が添加されている。このため、本実施例の導波路部材の
コアは、純粋石英に対して０．３５％の比屈折率差を有
し、クラッドは、純粋石英と同一の屈折差を有すること
になる。したがって、本実施例の導波路部材の比屈折率
差Δも、上記実施例と同じ０．３５％となる。
【００５３】本実施例の導波路部材も、コアに純粋石英
に対する比屈折率差が３．０％となる量のＧｅＯ2 が添
加されているから、紫外光照射によりコアに極めて大き
な屈折率変化が生じることになる。
に対する比屈折率差が３．０％となる量のＧｅＯ2 が添
加されているから、紫外光照射によりコアに極めて大き
な屈折率変化が生じることになる。
【００５４】この導波路部材に対して実施例１で述べた
方法により紫外光を照射すれば、導波路部材のコアに屈
折率変化の振幅の大きい回折格子が形成される。このよ
うにして製造された本実施例の光ファイバは、実施例１
と同様に、回折格子のブラッグ反射波長と同一波長の導
波光を高い反射率で反射する。また、実施例１と同様に
０．３５％の比屈折率差を有しているので、通信用シン
グルモード光ファイバと接続して使用する場合にも、モ
ードミスマッチによる伝送損失や接続部での反射による
損失が少ない。
方法により紫外光を照射すれば、導波路部材のコアに屈
折率変化の振幅の大きい回折格子が形成される。このよ
うにして製造された本実施例の光ファイバは、実施例１
と同様に、回折格子のブラッグ反射波長と同一波長の導
波光を高い反射率で反射する。また、実施例１と同様に
０．３５％の比屈折率差を有しているので、通信用シン
グルモード光ファイバと接続して使用する場合にも、モ
ードミスマッチによる伝送損失や接続部での反射による
損失が少ない。
【００５５】実施例４ 図６は、本実施例の導波路部材の屈折率分布、並びにＧ
ｅＯ2 及びＦの濃度プロファイルを示す図である。この
図に示されるように、本実施例の導波路部材のコア及び
クラッドには５１ｗｔ％のＧｅＯ2 が添加されている。
また、クラッドには、１．０１５ｗｔ％のＦも添加され
ている。言い換えれば、コアには純粋石英に対して３％
の比屈折率差を生じさせる量のＧｅＯ2 が添加されてお
り、クラッドには純粋石英に対して３％の比屈折率差を
生じさせる量のＧｅＯ2 と、純粋石英に対して−０．３
５％の比屈折率差を生じさせる量のＦが添加されてい
る。したがって、本実施例の導波路部材の比屈折率差Δ
も、上記実施例と同じ０．３５％となる。
ｅＯ2 及びＦの濃度プロファイルを示す図である。この
図に示されるように、本実施例の導波路部材のコア及び
クラッドには５１ｗｔ％のＧｅＯ2 が添加されている。
また、クラッドには、１．０１５ｗｔ％のＦも添加され
ている。言い換えれば、コアには純粋石英に対して３％
の比屈折率差を生じさせる量のＧｅＯ2 が添加されてお
り、クラッドには純粋石英に対して３％の比屈折率差を
生じさせる量のＧｅＯ2 と、純粋石英に対して−０．３
５％の比屈折率差を生じさせる量のＦが添加されてい
る。したがって、本実施例の導波路部材の比屈折率差Δ
も、上記実施例と同じ０．３５％となる。
【００５６】本実施例の導波路部材も、コアに純粋石英
に対する比屈折率差が３．０％となる量のＧｅＯ2 が添
加されているから、紫外光照射によりコアに極めて大き
な屈折率変化が生じることになる。
に対する比屈折率差が３．０％となる量のＧｅＯ2 が添
加されているから、紫外光照射によりコアに極めて大き
な屈折率変化が生じることになる。
【００５７】この導波路部材に対して実施例１で述べた
方法により紫外光を照射すれば、導波路部材のコアに屈
折率変化の振幅の大きい回折格子が形成される。このよ
うにして製造された本実施例の光ファイバは、上記実施
例と同様に高い反射率を示すとともに、０．３５％の比
屈折率差を有しているので、通信用シングルモード光フ
ァイバと接続して使用する場合にも、モードミスマッチ
による伝送損失や接続部での反射による損失が少ない。
方法により紫外光を照射すれば、導波路部材のコアに屈
折率変化の振幅の大きい回折格子が形成される。このよ
うにして製造された本実施例の光ファイバは、上記実施
例と同様に高い反射率を示すとともに、０．３５％の比
屈折率差を有しているので、通信用シングルモード光フ
ァイバと接続して使用する場合にも、モードミスマッチ
による伝送損失や接続部での反射による損失が少ない。
【００５８】実施例５ 図７は、本実施例の導波路部材の屈折率分布、並びにＧ
ｅＯ2 及びＦの濃度プロファイルを示す図である。この
図に示されるように、本実施例の導波路部材のコア及び
クラッドには５１ｗｔ％のＧｅＯ2 が添加されている。
また、コアには７．６８５ｗｔ％のＦが添加されてお
り、クラッドには８．７ｗｔ％のＦが添加されている。
言い換えれば、コアには純粋石英に対して３％の比屈折
率差を生じさせる量のＧｅＯ2 と−２．６５％の比屈折
率差を生じさせる量のＦが添加されており、クラッドに
は純粋石英に対して３％の比屈折率差を生じさせる量の
ＧｅＯ2 と純粋石英に対して−３％の比屈折率差を生じ
させる量のＦが添加されている。したがって、本実施例
の導波路部材のコアは、純粋石英に対して０．３５％の
比屈折率差を有し、クラッドは、純粋石英と同一の屈折
率を有することになる。このため、本実施例の導波路部
材の比屈折率差Δも、上記実施例と同じ０．３５％とな
る。
ｅＯ2 及びＦの濃度プロファイルを示す図である。この
図に示されるように、本実施例の導波路部材のコア及び
クラッドには５１ｗｔ％のＧｅＯ2 が添加されている。
また、コアには７．６８５ｗｔ％のＦが添加されてお
り、クラッドには８．７ｗｔ％のＦが添加されている。
言い換えれば、コアには純粋石英に対して３％の比屈折
率差を生じさせる量のＧｅＯ2 と−２．６５％の比屈折
率差を生じさせる量のＦが添加されており、クラッドに
は純粋石英に対して３％の比屈折率差を生じさせる量の
ＧｅＯ2 と純粋石英に対して−３％の比屈折率差を生じ
させる量のＦが添加されている。したがって、本実施例
の導波路部材のコアは、純粋石英に対して０．３５％の
比屈折率差を有し、クラッドは、純粋石英と同一の屈折
率を有することになる。このため、本実施例の導波路部
材の比屈折率差Δも、上記実施例と同じ０．３５％とな
る。
【００５９】本実施例の導波路部材も、コアに純粋石英
に対する比屈折率差が３．０％となる量のＧｅＯ2 が添
加されているから、紫外光照射によりコアに極めて大き
な屈折率変化が生じることになる。
に対する比屈折率差が３．０％となる量のＧｅＯ2 が添
加されているから、紫外光照射によりコアに極めて大き
な屈折率変化が生じることになる。
【００６０】この導波路部材に対して実施例１で述べた
方法により紫外光を照射すれば、導波路部材のコアに屈
折率変化の振幅の大きい回折格子が形成される。このよ
うにして製造された本実施例の光ファイバは、上記実施
例と同様に高い反射率を示すとともに、０．３５％の比
屈折率差を有しているので、通信用シングルモード光フ
ァイバと接続して使用する場合にも、モードミスマッチ
による伝送損失や接続部での反射による損失が少ない。
方法により紫外光を照射すれば、導波路部材のコアに屈
折率変化の振幅の大きい回折格子が形成される。このよ
うにして製造された本実施例の光ファイバは、上記実施
例と同様に高い反射率を示すとともに、０．３５％の比
屈折率差を有しているので、通信用シングルモード光フ
ァイバと接続して使用する場合にも、モードミスマッチ
による伝送損失や接続部での反射による損失が少ない。
【００６１】以上、本発明の実施例を詳細に説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、様
々な変形が可能である。例えば、石英の屈折率上昇材で
あって光照射により石英の屈折率変化を誘起するものは
ＧｅＯ2 だけではなく、一例を挙げれば、Ｐ2 Ｏ5 （五
酸化リン）も光照射に基づいて石英の屈折率変化を誘起
する。すなわち、Ｐ2 Ｏ5 が添加された石英も、主とし
て紫外域の光を照射することにより屈折率変化を生じさ
せることができる。本発明者らの知見によれば、Ｐ2 Ｏ
5 の場合も、純粋石英に対するＰ2 Ｏ5 添加石英の比屈
折率差が２．０％以上となるような濃度で石英に添加す
ると紫外光照射による屈折率変化量が極めて大きくな
る。したがって、本発明の光導波路や導波路部材は、Ｇ
ｅＯ2 及びＰ2 Ｏ5 のいずれか一方又は両方ともがコア
に添加されており、しかも、その添加濃度がこれらの添
加材の添加によりコアの屈折率が純粋石英に対して２．
０％以上となるような濃度であれば、実施例で述べたよ
うな効果を奏することになる。
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、様
々な変形が可能である。例えば、石英の屈折率上昇材で
あって光照射により石英の屈折率変化を誘起するものは
ＧｅＯ2 だけではなく、一例を挙げれば、Ｐ2 Ｏ5 （五
酸化リン）も光照射に基づいて石英の屈折率変化を誘起
する。すなわち、Ｐ2 Ｏ5 が添加された石英も、主とし
て紫外域の光を照射することにより屈折率変化を生じさ
せることができる。本発明者らの知見によれば、Ｐ2 Ｏ
5 の場合も、純粋石英に対するＰ2 Ｏ5 添加石英の比屈
折率差が２．０％以上となるような濃度で石英に添加す
ると紫外光照射による屈折率変化量が極めて大きくな
る。したがって、本発明の光導波路や導波路部材は、Ｇ
ｅＯ2 及びＰ2 Ｏ5 のいずれか一方又は両方ともがコア
に添加されており、しかも、その添加濃度がこれらの添
加材の添加によりコアの屈折率が純粋石英に対して２．
０％以上となるような濃度であれば、実施例で述べたよ
うな効果を奏することになる。
【００６２】また、本発明の光導波路や導波路部材は光
ファイバに限られるものではなく、薄膜導波路等の他の
光導波路であっても光ファイバと同様の効果を得ること
ができる。
ファイバに限られるものではなく、薄膜導波路等の他の
光導波路であっても光ファイバと同様の効果を得ること
ができる。
【００６３】
【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明の光
導波路は、光照射により石英の屈折率変化を誘起する石
英の屈折率上昇材が純粋石英に対する比屈折率差が２．
０％以上となる量だけコアに添加されており、上記波長
の光照射によって実効屈折率変化の振幅の大きい回折格
子がコアに形成されているので、所定波長の光を高い反
射率で反射する。本発明の光導波路は、Ｈ2 又はＤ2 が
添加されていないにもかかわらず高い反射率を示すの
で、光照射によるＯＨ基の発生が抑えられており、吸収
損失が低くなっているので好適である。
導波路は、光照射により石英の屈折率変化を誘起する石
英の屈折率上昇材が純粋石英に対する比屈折率差が２．
０％以上となる量だけコアに添加されており、上記波長
の光照射によって実効屈折率変化の振幅の大きい回折格
子がコアに形成されているので、所定波長の光を高い反
射率で反射する。本発明の光導波路は、Ｈ2 又はＤ2 が
添加されていないにもかかわらず高い反射率を示すの
で、光照射によるＯＨ基の発生が抑えられており、吸収
損失が低くなっているので好適である。
【００６４】また、本発明の光導波路は、通常のシング
ルモード光ファイバと同程度の比屈折率差を有している
ため、シングルモード光ファイバに接続して光フィルタ
等として使用する場合にも、接続部における導波光のモ
ードミスマッチや光反射が少なく、伝送損失の増加を抑
えた好適な使用が可能である。
ルモード光ファイバと同程度の比屈折率差を有している
ため、シングルモード光ファイバに接続して光フィルタ
等として使用する場合にも、接続部における導波光のモ
ードミスマッチや光反射が少なく、伝送損失の増加を抑
えた好適な使用が可能である。
【００６５】次に、本発明の導波路部材は、光照射によ
り石英の屈折率変化を誘起する石英の屈折率上昇材が純
粋石英に対する比屈折率差が２．０％以上となる量だけ
コアに添加されているので、紫外光を照射することによ
り極めて反射率の高い回折格子をコアに形成することが
できる。本発明の導波路部材によれば、Ｈ2 又はＤ2雰
囲気による処理を施さなくても高い反射率の回折格子を
作り込むことができるため、光照射によるＯＨ基の発生
を抑えて吸収損失の少ない光導波路を製造するに際して
好適である。
り石英の屈折率変化を誘起する石英の屈折率上昇材が純
粋石英に対する比屈折率差が２．０％以上となる量だけ
コアに添加されているので、紫外光を照射することによ
り極めて反射率の高い回折格子をコアに形成することが
できる。本発明の導波路部材によれば、Ｈ2 又はＤ2雰
囲気による処理を施さなくても高い反射率の回折格子を
作り込むことができるため、光照射によるＯＨ基の発生
を抑えて吸収損失の少ない光導波路を製造するに際して
好適である。
【００６６】次に、本発明の光導波路の製造方法は、光
照射により石英の屈折率変化を誘起する石英の屈折率上
昇材が純粋石英に対する比屈折率差が２．０％以上とな
る量だけコアに添加されている導波路部材に上記波長の
光を照射するので、振幅の大きい実効屈折率変化、すな
わち回折格子がコアに形成され、極めて高い反射率を示
す光導波路を製造することができる。本発明の方法によ
れば、Ｈ2 又はＤ2 雰囲気による処理を施す必要がない
ため、光照射によるＯＨ基の発生を抑えることができ、
吸収損失の少ない光導波路を製造することができる。
照射により石英の屈折率変化を誘起する石英の屈折率上
昇材が純粋石英に対する比屈折率差が２．０％以上とな
る量だけコアに添加されている導波路部材に上記波長の
光を照射するので、振幅の大きい実効屈折率変化、すな
わち回折格子がコアに形成され、極めて高い反射率を示
す光導波路を製造することができる。本発明の方法によ
れば、Ｈ2 又はＤ2 雰囲気による処理を施す必要がない
ため、光照射によるＯＨ基の発生を抑えることができ、
吸収損失の少ない光導波路を製造することができる。
【図１】実施例１の導波路部材の屈折率分布、並びにＧ
ｅＯ2 及びＦの濃度プロファイルを示す図である。
ｅＯ2 及びＦの濃度プロファイルを示す図である。
【図２】二光束干渉法を示す図である。
【図３】位相格子を用いて導波路部材に干渉縞を照射す
る方法を示す図である。
る方法を示す図である。
【図４】実施例２の導波路部材の屈折率分布、並びにＧ
ｅＯ2 及びＦの濃度プロファイルを示す図である。
ｅＯ2 及びＦの濃度プロファイルを示す図である。
【図５】実施例３の導波路部材の屈折率分布、並びにＧ
ｅＯ2 及びＦの濃度プロファイルを示す図である。
ｅＯ2 及びＦの濃度プロファイルを示す図である。
【図６】実施例４の導波路部材の屈折率分布、並びにＧ
ｅＯ2 及びＦの濃度プロファイルを示す図である。
ｅＯ2 及びＦの濃度プロファイルを示す図である。
【図７】実施例５の導波路部材の屈折率分布、並びにＧ
ｅＯ2 及びＦの濃度プロファイルを示す図である。
ｅＯ2 及びＦの濃度プロファイルを示す図である。
【符号の説明】 １０…紫外光光源、２０…干渉装置、２１…ビームスプ
リッタ、２２及び２３…反射鏡、３０…干渉空間、４０
…回折格子、５０…位相格子。
リッタ、２２及び２３…反射鏡、３０…干渉空間、４０
…回折格子、５０…位相格子。
Claims (16)
- 【請求項１】 石英を主成分とするコアと、このコアよ
り低い屈折率を有し、かつこのコアを密着して覆ってい
るクラッドであって石英を主成分とするものとを備え、
このコアとこのクラッドとの間の比屈折率差が０．２５
％から０．４０％の範囲内にある光導波路であって、 前記コアには、石英の屈折率上昇材であって所定波長の
光照射により石英の屈折率変化を誘起するものが、純粋
石英に対する比屈折率差が２．０％以上となる量だけ添
加されており、なおかつ、このコアには光軸に沿ってそ
の実効屈折率が周期的に変化した領域である回折格子が
前記所定波長の光照射によって形成されていることを特
徴とする光導波路。 - 【請求項２】 前記クラッドには、石英の屈折率上昇材
であって所定波長の光照射により石英の屈折率変化を誘
起するものが添加されており、なおかつ、このクラッド
には光軸に沿って実効屈折率が周期的に変化した領域で
ある回折格子が前記所定波長の光照射によって形成され
ていることを特徴とする請求項１記載の光導波路。 - 【請求項３】 前記屈折率上昇材は、酸化ゲルマニウム
又は五酸化リンの少なくとも一方であることを特徴とす
る請求項１又は２記載の光導波路。 - 【請求項４】 前記コアには、石英の屈折率低下材が添
加されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
に記載の光導波路。 - 【請求項５】 前記クラッドには、石英の屈折率低下材
が添加されていることを特徴とする請求項１〜４のいず
れかに記載の光導波路。 - 【請求項６】 前記屈折率低下材は、酸化ボロン又はフ
ッ素であることを特徴とする請求項４又は５記載の光導
波路。 - 【請求項７】 石英を主成分とするコアと、このコアよ
り低い屈折率を有し、かつこのコアを密着して覆ってい
るクラッドであって石英を主成分とするものとを備え、
このコアとこのクラッドとの間の比屈折率差が０．２５
％から０．４０％の範囲内にある導波路部材であって、 前記コアには、石英の屈折率上昇材であって所定波長の
光照射により屈折率変化を誘起するものが、純粋石英に
対する比屈折率差が２．０％以上となる量だけ添加され
ていることを特徴とする導波路部材。 - 【請求項８】 前記クラッドには、石英の屈折率上昇材
であって所定波長の光照射により屈折率変化を誘起する
ものが添加されていることを特徴とする請求項７記載の
導波路部材。 - 【請求項９】 前記屈折率上昇材は、酸化ゲルマニウム
又は五酸化リンの少なくとも一方であることを特徴とす
る請求項７又は８記載の導波路部材。 - 【請求項１０】 前記コアには、石英の屈折率低下材が
添加されていることを特徴とする請求項７〜９のいずれ
か記載の導波路部材。 - 【請求項１１】 前記クラッドには、石英の屈折率低下
材が添加されていることを特徴とする請求項７〜１０の
いずれか記載の導波路部材。 - 【請求項１２】 前記屈折率低下材は、酸化ボロン又は
フッ素の少なくとも一方であることを特徴とする請求項
１０又は１１記載の導波路部材。 - 【請求項１３】 請求項７〜１２のいずれか記載の導波
路部材に光を照射し、この導波路部材内に光軸に沿った
周期的な実効屈折率変化を生じさせる光導波路の製造方
法。 - 【請求項１４】 前記導波路部材に干渉縞を照射するこ
とにより前記実効屈折率変化を生じさせることを特徴と
する請求項１３記載の光導波路の製造方法。 - 【請求項１５】 第１および第２のコヒーレント光を前
記導波路部材の光軸に対し互いに補角の関係にある角度
をもって前記導波路部材に照射することにより前記干渉
縞の照射を行うことを特徴とする請求項１４記載の光導
波路の製造方法。 - 【請求項１６】 前記干渉縞は、光を位相格子に照射し
て生成したものであることを特徴とする請求項１４記載
の光導波路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7092503A JPH08286055A (ja) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | 光導波路、その導波路部材、及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7092503A JPH08286055A (ja) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | 光導波路、その導波路部材、及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08286055A true JPH08286055A (ja) | 1996-11-01 |
Family
ID=14056120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7092503A Pending JPH08286055A (ja) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | 光導波路、その導波路部材、及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08286055A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999012075A1 (en) * | 1997-09-03 | 1999-03-11 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Method of producing phase mask for fabricating optical fiber and optical fiber with bragg's diffraction grating produced by using the phase mask |
| WO1999036815A1 (fr) * | 1998-01-19 | 1999-07-22 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Reseau de diffraction de guide d'ondes optique et procede de fabrication de celui-ci |
| EP1022591A1 (fr) * | 1999-01-25 | 2000-07-26 | Alcatel | Fibre optique photosentible pour filtre à reseau de bragg, méthode de fabrication de ladite fibre, et compensateur de dispersion chromatique et de pente de dispersion chromatique comprenant une telle fibre |
| CN114660703A (zh) * | 2020-12-23 | 2022-06-24 | 住友电气工业株式会社 | 光纤和光纤滤波器 |
-
1995
- 1995-04-18 JP JP7092503A patent/JPH08286055A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999012075A1 (en) * | 1997-09-03 | 1999-03-11 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Method of producing phase mask for fabricating optical fiber and optical fiber with bragg's diffraction grating produced by using the phase mask |
| US6466714B1 (en) | 1997-09-03 | 2002-10-15 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. And Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Method of producing phase mask for fabricating optical fiber and optical fiber with bragg's diffraction grating produced by using the phase mask |
| WO1999036815A1 (fr) * | 1998-01-19 | 1999-07-22 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Reseau de diffraction de guide d'ondes optique et procede de fabrication de celui-ci |
| EP1022591A1 (fr) * | 1999-01-25 | 2000-07-26 | Alcatel | Fibre optique photosentible pour filtre à reseau de bragg, méthode de fabrication de ladite fibre, et compensateur de dispersion chromatique et de pente de dispersion chromatique comprenant une telle fibre |
| FR2788859A1 (fr) * | 1999-01-25 | 2000-07-28 | Cit Alcatel | Fibre optique photosensible pour filtre a reseau de bragg, methode de fabrication de ladite fibre, et compensateur de dispersion chromatique et de pente de dispersion chromatique comprenant une telle fibre |
| US6400868B1 (en) | 1999-01-25 | 2002-06-04 | Alcatel | Photosensitive optical fiber for a bragg grating filter, a method of fabricating said fiber, and a chromatic dispersion and chromatic dispersion slope compensator including a fiber of this kind |
| CN114660703A (zh) * | 2020-12-23 | 2022-06-24 | 住友电气工业株式会社 | 光纤和光纤滤波器 |
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