JPS63132205A - 光ファイバ・デバイス - Google Patents
光ファイバ・デバイスInfo
- Publication number
- JPS63132205A JPS63132205A JP62125441A JP12544187A JPS63132205A JP S63132205 A JPS63132205 A JP S63132205A JP 62125441 A JP62125441 A JP 62125441A JP 12544187 A JP12544187 A JP 12544187A JP S63132205 A JPS63132205 A JP S63132205A
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- JP
- Japan
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- optical fiber
- optical
- grating
- photosensitive material
- photoresist layer
- 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.)
- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02057—Optical fibres with cladding with or without a coating comprising gratings
- G02B6/02076—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings
- G02B6/02123—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by the method of manufacture of the grating
- G02B6/02133—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by the method of manufacture of the grating using beam interference
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
蓋生左互
本発明は、光ファイバを伝搬路とする光信号の周波数選
択を行なう光フイルタ特性をもたせた光ファイバ・デバ
イスに関する。
択を行なう光フイルタ特性をもたせた光ファイバ・デバ
イスに関する。
灸来１帆
一般に、光ファイバに多数の異なる波長をもった光信号
をのせるいわゆる周波数多重方式によって光通信システ
ムを構成する際、特定または任意に選択された周波数の
光信号を送受させるために光フィルタは不可欠なものと
なっている。
をのせるいわゆる周波数多重方式によって光通信システ
ムを構成する際、特定または任意に選択された周波数の
光信号を送受させるために光フィルタは不可欠なものと
なっている。
従来、この種の光フィルタとしては、第１図に示すよう
に、入力側の光ファイバ１によって送られてきた光信号
を屈折率の周期的変化をもってグレイティング２が形成
された薄膜光導波路３に導入させ、その部分で特定波長
の光波を反射させ。
に、入力側の光ファイバ１によって送られてきた光信号
を屈折率の周期的変化をもってグレイティング２が形成
された薄膜光導波路３に導入させ、その部分で特定波長
の光波を反射させ。
必要波長の光信号を出力側の光ファイバ４に導波させる
ようにしたものが用いられている。しかし、このような
周期的なグレイティング２が形成された薄膜光導波路３
による光フィルタを実際の光フアイバ通信網に適用しよ
うとする場合、入力および出力側の各光ファイバ１，４
とその薄膜光導波路３とを効率よく直接結合させる方法
が未だ確立されていないためにその結合部分での結合効
率が問題となり、そのため専用の光結合器を必要として
装置全体としては精巧かつ複雑なものにならざるを得な
い、また、薄膜光導波路３の膜厚は数μｍ程度にしかす
ぎず、光結合のための位置合せや光ファイバの端面の平
坦度に対する要求が極めて厳しく、実用化に際して種々
の問題が残されている。
ようにしたものが用いられている。しかし、このような
周期的なグレイティング２が形成された薄膜光導波路３
による光フィルタを実際の光フアイバ通信網に適用しよ
うとする場合、入力および出力側の各光ファイバ１，４
とその薄膜光導波路３とを効率よく直接結合させる方法
が未だ確立されていないためにその結合部分での結合効
率が問題となり、そのため専用の光結合器を必要として
装置全体としては精巧かつ複雑なものにならざるを得な
い、また、薄膜光導波路３の膜厚は数μｍ程度にしかす
ぎず、光結合のための位置合せや光ファイバの端面の平
坦度に対する要求が極めて厳しく、実用化に際して種々
の問題が残されている。
月］ｒ
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、前述の薄
膜光導波路の有する問題を解消させるためには周期的グ
レイティングを光フアイバ部分に直接形成させればよい
ことに着目し、光フィルタの機能を光ファイバそのもの
にもたせるようにした新規な光ファイバ・デバイスを提
供するものである。
膜光導波路の有する問題を解消させるためには周期的グ
レイティングを光フアイバ部分に直接形成させればよい
ことに着目し、光フィルタの機能を光ファイバそのもの
にもたせるようにした新規な光ファイバ・デバイスを提
供するものである。
１氏
光波長オーダの周期的グレイティングを微小径の光フア
イバ自体に機械的手段をもって形成させることは困難で
あるため、本発明による光ファイバ・デバイスでは感光
性物質を用いて光学的干渉法によって光フアイバ部分に
周期的グレイティング像を露光形成させ、その感光物質
中における周期的な屈折率変化を利用して光フアイバ自
体に光フイルタ特性をもたせるようにしたものである。
イバ自体に機械的手段をもって形成させることは困難で
あるため、本発明による光ファイバ・デバイスでは感光
性物質を用いて光学的干渉法によって光フアイバ部分に
周期的グレイティング像を露光形成させ、その感光物質
中における周期的な屈折率変化を利用して光フアイバ自
体に光フイルタ特性をもたせるようにしたものである。
その際、特に本発明による光ファイバ・デバイスでは、
感光性物質としてのホトレジストを、それに露光形成さ
れたグレイティング像のパターンに応じてエツチング処
理することにより、グレイティングの構造化を図るよう
にしている。
感光性物質としてのホトレジストを、それに露光形成さ
れたグレイティング像のパターンに応じてエツチング処
理することにより、グレイティングの構造化を図るよう
にしている。
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について詳
述する。
述する。
まず、本発明による光ファイバ・デバイスの基本的な構
成について説明する。
成について説明する。
本発明による光ファイバ・デバイスにあっては、まず第
２図に示すように、光ファイバ５のクラッド６部分を適
当な長さだけ取り除いてコア７部分を露出させたものを
用意する。光ファイバ５としては、普通、その外形が２
００〜３５０μｍ、コア径が１０〜１５０μｍ程度のも
のが使用される。次に、第３図（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、クラッド６の除去された部分に、露光によって屈
折率が変化する、例えばホトレジスト、ホトポリマー、
アモルファス半導体などの感光性物質８を充填する。な
お、この感光性物質８は、その屈折率がコア７の屈折率
よりわずかに小さいものを用いるのが望ましい。さらに
、第４図に示すように、Ａｒレーザなどを用いて感光性
物質８に感度を示す平行ビームＢｌ、Ｂ２により、互い
のビームのなす角が２０゜になるようにその感光性物質
８に入射させ、２つのビームＢｌ、Ｂ２の干渉波をそれ
に露光形成させる。
２図に示すように、光ファイバ５のクラッド６部分を適
当な長さだけ取り除いてコア７部分を露出させたものを
用意する。光ファイバ５としては、普通、その外形が２
００〜３５０μｍ、コア径が１０〜１５０μｍ程度のも
のが使用される。次に、第３図（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、クラッド６の除去された部分に、露光によって屈
折率が変化する、例えばホトレジスト、ホトポリマー、
アモルファス半導体などの感光性物質８を充填する。な
お、この感光性物質８は、その屈折率がコア７の屈折率
よりわずかに小さいものを用いるのが望ましい。さらに
、第４図に示すように、Ａｒレーザなどを用いて感光性
物質８に感度を示す平行ビームＢｌ、Ｂ２により、互い
のビームのなす角が２０゜になるようにその感光性物質
８に入射させ、２つのビームＢｌ、Ｂ２の干渉波をそれ
に露光形成させる。
また、感光性物質８への２つのビーム照射により、その
感光性物質８には第５図に示す方向に、次式に示される
周期Ａのグレイティング像（干渉縞）９が光ファイバ５
の軸に沿って多数現われ、その感光性物質８は周期へで
光信号の進行方向に対して光の屈折率変化を生じさせる
ようになる（第６図参照）。
感光性物質８には第５図に示す方向に、次式に示される
周期Ａのグレイティング像（干渉縞）９が光ファイバ５
の軸に沿って多数現われ、その感光性物質８は周期へで
光信号の進行方向に対して光の屈折率変化を生じさせる
ようになる（第６図参照）。
２ｓｉｎθ０
したがって、感光性物質８に周期的グレイティング像９
が露光された光ファイバ５に光信号を送ると、次式で示
される波長λをもった光波のみが選択的に感光性物質８
部分で反射され他の波長をもった光波が感光性物質８部
分を通過する、いわゆる周波数選択フィルタ（バンドパ
スフィルタ）として作用することになる。
が露光された光ファイバ５に光信号を送ると、次式で示
される波長λをもった光波のみが選択的に感光性物質８
部分で反射され他の波長をもった光波が感光性物質８部
分を通過する、いわゆる周波数選択フィルタ（バンドパ
スフィルタ）として作用することになる。
ｓｉｎ ０口
なお、感光性物質８にホトポリマーを用いた場合、その
感度としてはλＬ＝３２００〜５５００人で１０〜２０
ｍＪ／ａＪのものが一般的であり、またその屈折率変化
はΔｎ＝ｏ、００５〜０．０１５程度のものとなる。
感度としてはλＬ＝３２００〜５５００人で１０〜２０
ｍＪ／ａＪのものが一般的であり、またその屈折率変化
はΔｎ＝ｏ、００５〜０．０１５程度のものとなる。
また、アモルファス半導体はＡ ｓ ｚ Ｓ ３系、Ａ
ｓ−５ｅ−Ｇｅ系などのカルコゲンガラス半導体が代表
的なものであり、λＬ＝４０００〜５０００人で感度を
示す。普通、光通信に用いられる光源としては、Ｇ ａ
Ａ ｓ系半導体レーザ、ＬＥＤが主体で、そのビーム
波長は７５００〜９０００人程度であり、このような高
い波長をもった光信号が光ファイバ５に入射されても感
光性物質８は何ら感度を示すことがな’Ｉｔ’ｅ このようなものにあって、特に本発明では、前述の光学
的干渉法のみならずホトリソグラフィーの技術をも導入
して、感光性物質８に露光形成されたグレイティング像
９の構造化を図るようにしている。
ｓ−５ｅ−Ｇｅ系などのカルコゲンガラス半導体が代表
的なものであり、λＬ＝４０００〜５０００人で感度を
示す。普通、光通信に用いられる光源としては、Ｇ ａ
Ａ ｓ系半導体レーザ、ＬＥＤが主体で、そのビーム
波長は７５００〜９０００人程度であり、このような高
い波長をもった光信号が光ファイバ５に入射されても感
光性物質８は何ら感度を示すことがな’Ｉｔ’ｅ このようなものにあって、特に本発明では、前述の光学
的干渉法のみならずホトリソグラフィーの技術をも導入
して、感光性物質８に露光形成されたグレイティング像
９の構造化を図るようにしている。
すなわち、まず第７図に示すように、前述と同様に光フ
ァイバ５のクラッド６が一部取り除かれてコア７が露出
された部分に感光性物質としてのホトレジストを塗布し
て層形成させ、そのホトレジスト層１０に感度を示す２
つの平行ビームＢｌ。
ァイバ５のクラッド６が一部取り除かれてコア７が露出
された部分に感光性物質としてのホトレジストを塗布し
て層形成させ、そのホトレジスト層１０に感度を示す２
つの平行ビームＢｌ。
Ｂ２を互いに２０゜の角度をもって照射させ、それによ
りホトレジスト層１０に前記（１）式と同様の周期へを
もった光の明暗によるグレイティング像（干渉縞）９を
第５図の場合と同様に露光形成させる。次いで、ホトエ
ツチングによりグレイティング像９が形成されていない
部分のホトレジストを取り除くことにより、第８図に示
すような屈折率の周期的変化をもったグレイティング構
造を得ることができる。このように構成された光ファイ
バ・デバイスにあっても、前記（２）式に示される波長
λの光信号のみを選択的に反射させる周波数選択フィル
タとしての作用を有することはいうまでもない。
りホトレジスト層１０に前記（１）式と同様の周期へを
もった光の明暗によるグレイティング像（干渉縞）９を
第５図の場合と同様に露光形成させる。次いで、ホトエ
ツチングによりグレイティング像９が形成されていない
部分のホトレジストを取り除くことにより、第８図に示
すような屈折率の周期的変化をもったグレイティング構
造を得ることができる。このように構成された光ファイ
バ・デバイスにあっても、前記（２）式に示される波長
λの光信号のみを選択的に反射させる周波数選択フィル
タとしての作用を有することはいうまでもない。
しかしてこのようなホトレジストによるグレイティング
の構造化が図られることにより、前述のように感光性物
質８に像形成されたものに比してグレイティングの構造
自体が強固になる。
の構造化が図られることにより、前述のように感光性物
質８に像形成されたものに比してグレイティングの構造
自体が強固になる。
このような構造のグレイティングをそのまま光フィルタ
として用いてもよいが、その際さらにグレイティング構
造の強固を確保するとともに最大の結合効率が得られる
ようにするため、ホトレジスト層１０に露光形成された
グレイティング像９の干渉縞パターンにしたがって光フ
ァイバ５のコア７部分の適宜深さに至るまでエツチング
したうえで、残りのホトレジストをエツチングにより全
て取り除いて、第９図に示すように、コア７部分に直接
グレイティング構造を形成させるようにしてもよい。
として用いてもよいが、その際さらにグレイティング構
造の強固を確保するとともに最大の結合効率が得られる
ようにするため、ホトレジスト層１０に露光形成された
グレイティング像９の干渉縞パターンにしたがって光フ
ァイバ５のコア７部分の適宜深さに至るまでエツチング
したうえで、残りのホトレジストをエツチングにより全
て取り除いて、第９図に示すように、コア７部分に直接
グレイティング構造を形成させるようにしてもよい。
さらに本発明では、光ファイバ５に直接形成されたグレ
イティング構造をより強固なものにするため、第１０図
に示すように、第８図または第９図に示されるグレイテ
ィング構造部分１２を樹脂層１３によって被覆してその
部分を保護させるようにすることも可能である。
イティング構造をより強固なものにするため、第１０図
に示すように、第８図または第９図に示されるグレイテ
ィング構造部分１２を樹脂層１３によって被覆してその
部分を保護させるようにすることも可能である。
羞困
以上、本発明による光ファイバ・デバイスにあっては、
光ファイバのクラッドを一部除去して露出されたコア部
分にホトレジスト層を設け、光学的干渉法により光ファ
イバの軸に沿ってそのホトレジスト層に露光形成された
周期的に屈折率を変化させるグレイティング像のパター
ンに応じてホトレジスト層をエツチング処理することに
よってグレイティング構造を形成させるようにしたもの
で、光波長オーダの屈折率の周期的変化をもった光フィ
ルタを光信号の伝送路である光ファイバと一体的に良好
な結合効率をもって、かつ強固に設けることができ、従
来のように光ファイバと光フィルタとの間における光結
合の問題を何ら生ずることなく、高能率にフィルタ作用
を行なわせることができるという優れた利点を有してい
る。
光ファイバのクラッドを一部除去して露出されたコア部
分にホトレジスト層を設け、光学的干渉法により光ファ
イバの軸に沿ってそのホトレジスト層に露光形成された
周期的に屈折率を変化させるグレイティング像のパター
ンに応じてホトレジスト層をエツチング処理することに
よってグレイティング構造を形成させるようにしたもの
で、光波長オーダの屈折率の周期的変化をもった光フィ
ルタを光信号の伝送路である光ファイバと一体的に良好
な結合効率をもって、かつ強固に設けることができ、従
来のように光ファイバと光フィルタとの間における光結
合の問題を何ら生ずることなく、高能率にフィルタ作用
を行なわせることができるという優れた利点を有してい
る。
第１図は従来の薄膜光導波路を用いた光フィルタを示す
簡略構成図、第２図は光ファイバのクラッドを一部除去
した状態を示す正断面図、第３図（ａ）、 （ｂ）はク
ラッド除去部分に感光性物質を充填した状態を示す正断
面図および斜視図、第４図は感光性物質にビーム照射し
ている状態を示す斜視図、第５図は感光性物質に周期的
なグレイティング像が露光形成される状態を示す図、第
６図は光ファイバのコア上に設けられた感光性物質に露
光形成されるグレイティング像を示す正断面図、第７図
は本発明の一実施例による光ファイバ・デバイスの製造
過程を示す斜視図、第８図は本発明の一実施例による光
ファイバ・デバイスを示す正断面図、第９図および第１
０＠は本発明の他の実施例をそれぞれ示す正断面図であ
る。 ５・・・光ファイバ ６・・・クラッド ７・・・コア
８・・・感光性物質 ９・・・グレイティング像 １
ｏ・・・ホトレジスト層 １２・・・グレイティング
構造部分１３・・・樹脂層。 出願人代理人 鳥 井 清 第７図
簡略構成図、第２図は光ファイバのクラッドを一部除去
した状態を示す正断面図、第３図（ａ）、 （ｂ）はク
ラッド除去部分に感光性物質を充填した状態を示す正断
面図および斜視図、第４図は感光性物質にビーム照射し
ている状態を示す斜視図、第５図は感光性物質に周期的
なグレイティング像が露光形成される状態を示す図、第
６図は光ファイバのコア上に設けられた感光性物質に露
光形成されるグレイティング像を示す正断面図、第７図
は本発明の一実施例による光ファイバ・デバイスの製造
過程を示す斜視図、第８図は本発明の一実施例による光
ファイバ・デバイスを示す正断面図、第９図および第１
０＠は本発明の他の実施例をそれぞれ示す正断面図であ
る。 ５・・・光ファイバ ６・・・クラッド ７・・・コア
８・・・感光性物質 ９・・・グレイティング像 １
ｏ・・・ホトレジスト層 １２・・・グレイティング
構造部分１３・・・樹脂層。 出願人代理人 鳥 井 清 第７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、光ファイバのクラッドを一部除去して露出させたコ
ア部分にホトレジスト層を設け、光学的干渉法により光
ファイバの軸に沿ってそのホトレジスト層に露光形成さ
れた周期的に屈折率を変化させるグレイティング像のパ
ターンに応じてホトレジスト層をエッチング処理するこ
とによってグレイティング構造を形成させた光ファイバ
・デバイス。 ２、ホトレジスト層に露光形成されたグレイティング像
のパターンに応じてエッチング処理する際、コア部に至
るまでエッチングしてグレイティング構造を直接コア部
分に形成したことを特徴とする前記第１項の記載による
光ファイバ・デバイス。 ３、グレイティング構造部分を樹脂層によって被覆した
ことを特徴とする前記第１項または第２項の記載による
光ファイバ・デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62125441A JPS63132205A (ja) | 1987-05-22 | 1987-05-22 | 光ファイバ・デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62125441A JPS63132205A (ja) | 1987-05-22 | 1987-05-22 | 光ファイバ・デバイス |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1805679A Division JPS55110207A (en) | 1979-02-19 | 1979-02-19 | Optical fiber device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63132205A true JPS63132205A (ja) | 1988-06-04 |
Family
ID=14910164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62125441A Pending JPS63132205A (ja) | 1987-05-22 | 1987-05-22 | 光ファイバ・デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63132205A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2779238A1 (fr) * | 1998-06-02 | 1999-12-03 | Alsthom Cge Alcatel | Fibre optique filtrante a profil de photosensibilite modifie |
| US6124959A (en) * | 1995-09-27 | 2000-09-26 | Nec Corporation | Optical wavelength-division multiplexing transmission system |
| WO2001099323A1 (en) * | 2000-06-21 | 2001-12-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Data transmission system |
| US7352967B1 (en) | 2000-06-21 | 2008-04-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Data transmission system |
| KR101139632B1 (ko) | 2010-07-26 | 2012-05-14 | 한양대학교 산학협력단 | 광섬유 장주기 격자 제조 방법 및 그 방법에 의해 제조되는 광섬유 |
-
1987
- 1987-05-22 JP JP62125441A patent/JPS63132205A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6124959A (en) * | 1995-09-27 | 2000-09-26 | Nec Corporation | Optical wavelength-division multiplexing transmission system |
| FR2779238A1 (fr) * | 1998-06-02 | 1999-12-03 | Alsthom Cge Alcatel | Fibre optique filtrante a profil de photosensibilite modifie |
| EP0962791A1 (fr) * | 1998-06-02 | 1999-12-08 | Alcatel | Fibre optique filtrante à profil de photosensibilité modifié |
| WO2001099323A1 (en) * | 2000-06-21 | 2001-12-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Data transmission system |
| US7352967B1 (en) | 2000-06-21 | 2008-04-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Data transmission system |
| KR101139632B1 (ko) | 2010-07-26 | 2012-05-14 | 한양대학교 산학협력단 | 광섬유 장주기 격자 제조 방법 및 그 방법에 의해 제조되는 광섬유 |
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