JP2000292629A - Optical fiber grating and optical communication system - Google Patents
Optical fiber grating and optical communication systemInfo
- Publication number
- JP2000292629A JP2000292629A JP11097067A JP9706799A JP2000292629A JP 2000292629 A JP2000292629 A JP 2000292629A JP 11097067 A JP11097067 A JP 11097067A JP 9706799 A JP9706799 A JP 9706799A JP 2000292629 A JP2000292629 A JP 2000292629A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- core
- mode
- grating
- refractive index
- 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
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims abstract description 287
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 45
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims description 19
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 24
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 51
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 37
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 37
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract description 33
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract description 33
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 44
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 32
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 32
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 32
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 30
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 22
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 17
- 230000008859 change Effects 0.000 description 14
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 12
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 9
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 9
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 6
- 101710121003 Oxygen-evolving enhancer protein 3, chloroplastic Proteins 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 3
- LFYJSSARVMHQJB-QIXNEVBVSA-N bakuchiol Chemical compound CC(C)=CCC[C@@](C)(C=C)\C=C\C1=CC=C(O)C=C1 LFYJSSARVMHQJB-QIXNEVBVSA-N 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 2
- 101100214874 Autographa californica nuclear polyhedrosis virus AC81 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100321669 Fagopyrum esculentum FA02 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N germanium oxide Inorganic materials O=[Ge]=O YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- PVADDRMAFCOOPC-UHFFFAOYSA-N oxogermanium Chemical compound [Ge]=O PVADDRMAFCOOPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- G02B6/0208—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by their structure, wavelength response
- G02B6/021—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by their structure, wavelength response characterised by the core or cladding or coating, e.g. materials, radial refractive index profiles, cladding shape
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバの長さ
方向に周期的な摂動が形成されてなる放射型の光ファイ
バグレーティングとこれを用いた光通信システムに関
し、特に被覆樹脂をその外表面に設けても、光学特性が
変化しにくい光ファイバグレーティングとこれを用いた
光通信システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radiation type optical fiber grating in which a periodic perturbation is formed in the length direction of an optical fiber, and an optical communication system using the same. The present invention relates to an optical fiber grating whose optical characteristics are unlikely to change even when provided, and an optical communication system using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】光ファイバグレーティングとは、光ファ
イバの長さ方向に周期的な摂動が形成されてなる光ファ
イバ型デバイスであって、特定モード間の結合を発生さ
せることにより、波長フィルタとして作用するものであ
る。光ファイバグレーティングはその結合モード間の関
係によって、反射型と放射型とに分類することができ
る。2. Description of the Related Art An optical fiber grating is an optical fiber type device in which a periodic perturbation is formed in the length direction of an optical fiber, and acts as a wavelength filter by generating coupling between specific modes. Is what you do. Optical fiber gratings can be classified into reflection type and radiation type according to the relationship between the coupling modes.
【0003】ここで、光ファイバの光の入射方向を正の
方向、その逆方向を負の方向とする。反射型光ファイバ
グレーティングは、コアを正の方向に伝搬するモード
と、コアを負の方向に伝搬するモードとを結合させるこ
とによって、特定波長域の光を反射させる特性が得られ
るようにしたものである。放射型光ファイバグレーティ
ングは、コアを伝搬するモードとクラッドを伝搬するモ
ードを結合させることによって、特定波長域の光をコア
外に放射して減衰させる特性が得られるようにしたもの
である。Here, the incident direction of light on the optical fiber is defined as a positive direction, and the opposite direction is defined as a negative direction. Reflection-type optical fiber gratings are designed to combine a mode that propagates in the core in the positive direction and a mode that propagates in the core in the negative direction, thereby obtaining the characteristic of reflecting light in a specific wavelength range. It is. The radiation type optical fiber grating has a characteristic in which a mode propagating in a core and a mode propagating in a clad are coupled to each other to emit light in a specific wavelength range outside the core and attenuate the light.
【0004】ところで、光ファイバグレーティングの周
期的な摂動は、コアの屈折率を変化させたり、コア径を
変化させて導波構造を変化させたりする方法などによっ
て形成することができる。最も一般的な光ファイバグレ
ーティングの製造方法は、フォトリフラクティブ効果
(フォトセンシティブ効果という場合もある)により、
コアの屈折率を変化させる方法である。フォトリフラク
ティブ効果とは、例えばドーパントとしてゲルマニウム
が添加された石英ガラスに、波長240nm付近の紫外
光を照射すると、前記石英ガラスの屈折率の上昇が観測
される現象のことである。Incidentally, the periodic perturbation of the optical fiber grating can be formed by a method of changing the refractive index of the core or changing the waveguide diameter by changing the core diameter. The most common method of manufacturing an optical fiber grating is based on the photorefractive effect (sometimes called the photosensitive effect).
This is a method of changing the refractive index of the core. The photorefractive effect is a phenomenon in which, for example, when quartz glass to which germanium is added as a dopant is irradiated with ultraviolet light having a wavelength of about 240 nm, an increase in the refractive index of the quartz glass is observed.
【0005】図9は従来の光ファイバグレーティングの
製造工程を説明する概略構成図である。図中符号11は
光ファイバであり、この光ファイバ11は、その中心部
のコア11aと、このコア11aの外周に設けられたク
ラッド11bとからなる。この光ファイバ11は、例え
ば光の波長1.55μmにおいて単一モード動作をする
シングルモード光ファイバである。そして、通常この光
ファイバ11の周囲には合成樹脂からなる被覆が施され
て光ファイバ素線とされているので、この図に示されて
いるのは、予めグレーティング部13を形成する部分の
被覆が除去されているものである。FIG. 9 is a schematic structural view for explaining a manufacturing process of a conventional optical fiber grating. In the figure, reference numeral 11 denotes an optical fiber, and the optical fiber 11 includes a core 11a at a central portion thereof and a clad 11b provided on an outer periphery of the core 11a. The optical fiber 11 is, for example, a single mode optical fiber that performs a single mode operation at a light wavelength of 1.55 μm. Usually, a coating made of a synthetic resin is applied to the periphery of the optical fiber 11 to form an optical fiber strand, and therefore, FIG. Has been removed.
【0006】前記コア11aはドーパントとしてゲルマ
ニウムが添加された石英ガラスからなる。ゲルマニウム
は通常酸化ゲルマニウムとして石英ガラスに添加され
る。前記クラッド11bは、不純物を無視できる程度に
実質的に純粋な石英ガラス(以下純石英ガラスという)
からなる。以下、純石英ガラス、あるいはドーパントが
添加された石英ガラスを主成分とするものを石英系ガラ
スということがある。符号12は位相マスクであり、こ
の位相マスク12の片面には、所定の周期で複数の格子
12aが形成されている。The core 11a is made of quartz glass to which germanium is added as a dopant. Germanium is usually added to quartz glass as germanium oxide. The clad 11b is made of substantially pure quartz glass (hereinafter referred to as pure quartz glass) so that impurities can be ignored.
Consists of Hereinafter, what is mainly composed of pure quartz glass or quartz glass to which a dopant is added may be referred to as quartz glass. Reference numeral 12 denotes a phase mask, and on one surface of the phase mask 12, a plurality of gratings 12a are formed at a predetermined period.
【0007】グレーティング部13を形成するには、ま
ず上述のようにグレーティング部13を形成する部分の
被覆を除去した光ファイバ11を設置する。そして光フ
ァイバ11の側面から位相マスク12を介して、紫外光
レーザ発生装置(図示せず)から波長240nmの紫外
光を照射する。前記紫外光レーザ発生装置としては、K
rFエキシマレーザなどが用いられる。すると、位相マ
スク12の格子12aによって紫外光が回折し、+1次
回折光と−1次回折光とが干渉して干渉縞を生じ、この
干渉縞を生じた部分の光ファイバ11のコア11aの屈
折率がフォトリフラクティブ効果によって変化し、コア
11aとクラッド11bとの間の比屈折率差が変化す
る。この結果、光ファイバ11の長さ方向にそって、コ
ア11aの屈折率の周期的な変化(比屈折率差の周期的
な変化)が形成されたグレーティング部13が得られ
る。In order to form the grating portion 13, first, the optical fiber 11 from which the coating on the portion where the grating portion 13 is to be formed is removed as described above. Then, ultraviolet light having a wavelength of 240 nm is irradiated from an ultraviolet laser generator (not shown) from the side surface of the optical fiber 11 via the phase mask 12. As the ultraviolet light laser generator, K
An rF excimer laser or the like is used. Then, the ultraviolet light is diffracted by the grating 12a of the phase mask 12, and the + 1st-order diffracted light and the -1st-order diffracted light interfere with each other to generate an interference fringe, and the refractive index of the core 11a of the optical fiber 11 at the portion where the interference fringe is generated. Changes due to the photorefractive effect, and the relative refractive index difference between the core 11a and the cladding 11b changes. As a result, a grating section 13 in which a periodic change in the refractive index of the core 11a (a periodic change in the relative refractive index difference) is formed along the length direction of the optical fiber 11 is obtained.
【0008】このとき、放射型あるいは反射型の特性を
決定するのは、コア11aの屈折率の変化の周期を表す
グレーティング周期である。このグレーティング周期が
短周期の場合は反射型として動作し、長周期の場合には
放射型として動作する。このため、反射型光ファイバグ
レーティングのことを短周期光ファイバグレーティン
グ、放射型光ファイバグレーティングのことを長周期光
ファイバグレーティングとよぶ場合がある。At this time, it is the grating period that indicates the period of change in the refractive index of the core 11a that determines the radiation type or reflection type characteristic. When the grating period is short, it operates as a reflection type, and when it is long, it operates as a radiation type. Therefore, the reflection type optical fiber grating may be called a short-period optical fiber grating, and the radiation type optical fiber grating may be called a long-period optical fiber grating.
【0009】いま、ひとつのモードの伝搬定数をβ1、
これと結合させる相手のモードの伝搬定数をβiとする
と、これらのモード間で光ファイバグレーティングを介
して結合を生じるための条件は、以下の式(1) β1−βi=2π/Λ …式(1) で表される。この式(1)においてΛはグレーティング
周期である。Now, the propagation constant of one mode is β1,
Assuming that the propagation constant of the mode of the partner to be coupled with this is βi, the condition for generating coupling between these modes via the optical fiber grating is given by the following equation (1): β1−βi = 2π / Λ. 1) It is represented by In this equation (1), Λ is the grating period.
【0010】ここで、伝搬定数β1、βiは光の入射方
向を正値に、逆方向を負値にとることとする。例えば反
射型光ファイバグレーティングの場合、β1を入射波、
βiを反射波とすると、β1の絶対値とβiの絶対値は
等しいので、前記式(1)は以下の式(2) 2β1=2π/Λ …式(2) のようになり、さらにグレーティング周期Λは、以下の
式(3) Λ=π/β1 …式(3) で表される。Here, it is assumed that the propagation constants β1 and βi have positive values in the light incident direction and negative values in the reverse direction. For example, in the case of a reflection type optical fiber grating, β1 is an incident wave,
Assuming that βi is a reflected wave, the absolute value of β1 is equal to the absolute value of βi, so the above equation (1) becomes the following equation (2) 2β1 = 2π / Λ (2), and the grating period Λ is represented by the following expression (3): Λ = π / β1 Expression (3)
【0011】β1の数値は、例えば約2πrad/μm程
度のオーダなので、グレーティング周期Λは非常に小さ
い値をとる必要がある。具体的には、コア径約10μ
m、コア−クラッド間の比屈折率差が約0.35%の波
長1.55μm伝送用石英ガラス系光ファイバに、波長
244nmのKrFエキシマレーザを用いてグレーティ
ング部13を形成する場合、このグレーティング部13
のグレーティング周期Λを約0.5μmとすると、ある
特定モードの入射波をほぼ100%反射光として反射す
る光ファイバグレーティングを構成することができる。Since the value of β1 is on the order of, for example, about 2πrad / μm, the grating period Λ needs to take a very small value. Specifically, the core diameter is about 10μ
When the grating portion 13 is formed on a quartz glass optical fiber for transmission with a wavelength of 1.55 μm having a relative refractive index difference of about 0.35% between the core and the clad by using a KrF excimer laser having a wavelength of 244 nm, this grating is used. Part 13
If the grating period の is about 0.5 μm, an optical fiber grating that reflects an incident wave of a certain mode as almost 100% reflected light can be formed.
【0012】図10(a)は、このような反射型光ファ
イバグレーティングの動作を示す説明図である。図10
(b)と図10(c)は、それぞれ反射型光ファイバグ
レーティングの波長−阻止率特性と、波長−透過損失特
性を示すグラフである。すなわち、光ファイバ11に入
射する入射光のうち特定モードの特定波長域の光がグレ
ーティング部13にて反射されて反射光となる。そし
て、図10(b)、図10(c)に示すように、この反
射光となった特定波長域が損失した出射光が得られる。
図10(b)、図10(c)に示すように反射型光ファ
イバグレーティングにおいては、比較的急峻な損失ピー
クが得られる特徴がある。FIG. 10A is an explanatory diagram showing the operation of such a reflection type optical fiber grating. FIG.
FIGS. 10B and 10C are graphs showing wavelength-rejection ratio characteristics and wavelength-transmission loss characteristics of the reflection type optical fiber grating, respectively. That is, of the incident light incident on the optical fiber 11, light in a specific wavelength region of a specific mode is reflected by the grating unit 13 to become reflected light. Then, as shown in FIGS. 10 (b) and 10 (c), the emitted light in which the specific wavelength band that has become the reflected light is lost is obtained.
As shown in FIGS. 10B and 10C, the reflection type optical fiber grating has a feature that a relatively steep loss peak is obtained.
【0013】これに対し、放射型光ファイバグレーティ
ングは、反射型光ファイバグレーティングと比較して、
グレーティング周期Λが長いものである。グレーティン
グ周期Λが長いということは、前記式(1)において、
結合に関与するモードβ1、βi間の伝搬定数差が極め
て小さいことを示す。この結果、同じ方向に伝搬するふ
たつのモード間の結合を発生させることができる。放射
型のグレーティング周期は一般に数十〜数百μmとされ
る。On the other hand, a radiation type optical fiber grating is different from a reflection type optical fiber grating in that:
The grating period Λ is long. The long grating period Λ means that in the above equation (1),
This shows that the propagation constant difference between the modes β1 and βi involved in the coupling is extremely small. As a result, a coupling between two modes propagating in the same direction can be generated. The radiation grating period is generally set to several tens to several hundreds μm.
【0014】図11(a)は、放射型光ファイバグレー
ティングの動作を示す説明図である。光ファイバ11に
入射する入射光のうち特定モードが、グレーティング部
13にてクラッド11bを伝搬するモードと結合して速
やかに減衰する。この結果、前記クラッド11bを伝搬
するモードに結合した特定波長帯域の光が損失した出射
光が得られる。FIG. 11A is an explanatory diagram showing the operation of the radiation type optical fiber grating. A specific mode of the incident light incident on the optical fiber 11 is coupled with a mode propagating through the cladding 11b in the grating unit 13 and is quickly attenuated. As a result, an outgoing light in which light of a specific wavelength band coupled to a mode propagating in the cladding 11b is lost is obtained.
【0015】例えばコア径約10μm、コア−クラッド
間の比屈折率差が約0.35%の波長1.55μm伝送
用石英ガラス系光ファイバに、波長244nmのKrF
エキシマレーザを用いてグレーティング周期400μ
m、グレーティング長約20mmのグレーティング部1
3を形成すると、図11(b)に示すグラフのような、
放射型光ファイバグレーティングの波長−透過損失特性
が得られる。このように、放射型光ファイバグレーティ
ングにおいては、比較的なだらかな損失ピークが得られ
る特徴がある。For example, a quartz glass optical fiber for transmission having a wavelength of 1.55 μm having a core diameter of about 10 μm and a relative refractive index difference of about 0.35% between a core and a clad is provided with a KrF having a wavelength of 244 nm.
400μ grating period using excimer laser
grating section 1 with a grating length of about 20 mm
3 is formed, as shown in the graph of FIG.
The wavelength-transmission loss characteristics of the radiation type optical fiber grating can be obtained. As described above, the radiation type optical fiber grating is characterized in that a relatively gentle loss peak is obtained.
【0016】光ファイバグレーティングは、光通信シス
テムにおいて、光源、光検出器、光増幅器、光ファイバ
などの光デバイスが有する波長依存性を平坦化するのに
用いることができる。つまり、これらの光デバイスを通
過した光の利得−波長特性が波長依存性を有する場合、
特に利得が大きい波長の光を光ファイバグレーティング
を用いて損失を与えることによって平坦化し、前記波長
依存性を小さくすることができる。An optical fiber grating can be used in an optical communication system to flatten the wavelength dependency of an optical device such as a light source, a photodetector, an optical amplifier, and an optical fiber. In other words, when the gain-wavelength characteristics of light passing through these optical devices have wavelength dependence,
Particularly, light having a large gain can be flattened by giving a loss using an optical fiber grating, and the wavelength dependency can be reduced.
【0017】例えばこのような利得−波長特性の平坦化
は、光増幅器を有する光通信システムにおいて、波長多
重伝送を行う場合に有効である。図12(a)は、光フ
ァイバグレーティングを利用した光通信システムの一例
を示す概略構成図であって、図中符号14は光増幅器、
符号15は光ファイバグレーティングである。図12
(b)は利得−波長特性の一例を示すグラフである。For example, such flattening of the gain-wavelength characteristic is effective when performing wavelength division multiplexing transmission in an optical communication system having an optical amplifier. FIG. 12A is a schematic configuration diagram illustrating an example of an optical communication system using an optical fiber grating. In FIG.
Reference numeral 15 denotes an optical fiber grating. FIG.
(B) is a graph showing an example of a gain-wavelength characteristic.
【0018】現在光増幅器14としては、特性が優れた
エルビウム添加光ファイバ増幅器がよく用いられる。図
12(b)にはエルビウム添加光ファイバ増幅器の利得
−波長特性の一例が曲線Aにて示されており、波長15
35nm、1558nm付近に利得のピークが存在して
いることがわかる。このように波長依存性を有する特性
は、波長多重伝送のように複数波長の光を同時に伝送す
る場合には、伝送波長によて利得のばらつきを生じるた
め、好ましくない。At present, an erbium-doped optical fiber amplifier having excellent characteristics is often used as the optical amplifier 14. FIG. 12B shows an example of a gain-wavelength characteristic of the erbium-doped optical fiber amplifier by a curve A.
It can be seen that there are gain peaks around 35 nm and 1558 nm. Such a characteristic having wavelength dependency is not preferable when light of a plurality of wavelengths is transmitted at the same time as in wavelength division multiplexing transmission, because the gain varies depending on the transmission wavelength.
【0019】このため、例えば波長1558nm付近に
実質的損失を有する光ファイバグレーティング15を組
み合わせれば、図12(b)に示す曲線Bのように、1
0nm以上の波長幅にわたって利得を平坦化した波長平
坦化領域Cが得られ、非常に波長平坦度の高い光通信シ
ステムを構成することができる。For this reason, for example, when the optical fiber grating 15 having a substantial loss near the wavelength of 1558 nm is combined, as shown by a curve B in FIG.
A wavelength flattening region C in which the gain is flattened over a wavelength width of 0 nm or more can be obtained, and an optical communication system having a very high wavelength flatness can be configured.
【0020】一方、放射型光ファイバグレーティングと
しては、フォトリフラクティブ効果を利用して製造する
ものの他に、例えば以下のような構成のものが提案され
ている。On the other hand, as a radiation type optical fiber grating, besides one manufactured using the photorefractive effect, for example, one having the following configuration has been proposed.
【0021】図13は第1の例を示す概略構成図であ
る。光ファイバ11は、その長さ方向の一部が第1ブロ
ック16と第2ブロック17に挟まれている。前記第1
ブロック16と第2ブロック17とのそれぞれの対峙面
16a、17aには、これらに挟まれる光ファイバ11
の長さ方向にそって、周期的な凹凸が形成されている。
これらの凹凸によって、光ファイバ11には、その側面
からその長さ方向に対して直交方向の応力が加えられて
いる。この結果光ファイバ11は蛇行した波状となり、
この部分がグレーティング部13Aとなっている。FIG. 13 is a schematic configuration diagram showing a first example. The optical fiber 11 is partially sandwiched between the first block 16 and the second block 17 in the length direction. The first
The opposing surfaces 16a and 17a of the block 16 and the second block 17 have optical fibers 11 sandwiched therebetween.
Are periodically formed along the length direction.
Due to these irregularities, a stress is applied to the optical fiber 11 from the side surface in a direction perpendicular to the length direction. As a result, the optical fiber 11 has a meandering wave shape,
This portion is the grating portion 13A.
【0022】このグレーティング部13Aにおいては、
周期的なマイクロベンド(小さな曲がり)によって、電
磁界分布と屈折率分布が変化している。そしてこの作用
によって、コアを伝搬するモードをクラッドが伝搬する
モードに結合する放射型光ファイバグレーティングとし
て動作するようになっている。In the grating section 13A,
The periodic microbend (small bend) changes the electromagnetic field distribution and the refractive index distribution. By this action, the optical fiber operates as a radiation type optical fiber grating that couples a mode propagating in the core to a mode propagating in the clad.
【0023】また、図14(a)〜(c)はフォトリフ
ラクティブ効果を利用しない第2の例の放射型光ファイ
バグレーティングの製造方法の例を手順を追って示す説
明図である。この第2の例は特開平7−333453号
公報に開示された技術である。FIGS. 14 (a) to 14 (c) are explanatory diagrams showing, step by step, an example of a method of manufacturing a radiation type optical fiber grating according to a second example which does not utilize the photorefractive effect. This second example is a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-333453.
【0024】まず、図14(a)に示すようにコア18
aとクラッド18bとを備えた光ファイバ18を用意す
る。ついで、図14(b)に示すように、この光ファイ
バ18の表面に、切り欠き部18cを長さ方向に所定間
隔で、複数形成する。この切り欠き部18cにおいて
は、クラッド18bの外径が小さくなっている。また、
このとき図中一点鎖線で示されているファイバ軸は、直
線状となっている。First, as shown in FIG.
An optical fiber 18 having a and a clad 18b is prepared. Next, as shown in FIG. 14B, a plurality of notches 18c are formed on the surface of the optical fiber 18 at predetermined intervals in the length direction. In the notch 18c, the outer diameter of the clad 18b is small. Also,
At this time, the fiber axis indicated by the one-dot chain line in the figure is linear.
【0025】この光ファイバ18全体を加熱して軟化さ
せると、ガラスの表面張力の効果により光ファイバ18
の表面がなめらかになる。このとき前記ファイバ軸はほ
ぼ正弦状に蛇行した状態となり、図14(c)に示すよ
うな光ファイバグレーティング19を形成することがで
きる。When the entire optical fiber 18 is heated and softened, the optical fiber 18 is heated by the effect of the surface tension of the glass.
Surface becomes smooth. At this time, the fiber axis is meandering in a substantially sinusoidal manner, and an optical fiber grating 19 as shown in FIG. 14C can be formed.
【0026】ところで光ファイバグレーティングには、
通常シングルモード光ファイバが用いられる。光通信シ
ステムには一般にシングルモード光ファイバが用いられ
ているので、シングルモード光ファイバを用いた光ファ
イバグレーティングは通信システム内に組み込むのに好
適である。シングルモード光ファイバのコアを伝搬する
モードは基本モード(最低次モード)のみであり、ひと
つしかない。したがって放射型光ファイバグレーティン
グにおいては、前記基本モードを特定のクラッドを伝搬
するモードに結合させることになる。By the way, in the optical fiber grating,
Usually, a single mode optical fiber is used. Since an optical communication system generally uses a single mode optical fiber, an optical fiber grating using a single mode optical fiber is suitable for being incorporated in a communication system. The mode propagating through the core of the single mode optical fiber is only the fundamental mode (lowest order mode), and there is only one mode. Therefore, in a radiation type optical fiber grating, the fundamental mode is coupled to a mode propagating through a specific cladding.
【0027】以下便宜上、光ファイバを正の方向に伝搬
するモードにおいて、基本モード(最低次モード)に対
して、コアを伝搬するこれ以外のモードを高次モードと
し、クラッドを伝搬するモードを放射モードとする。さ
らに、コアを正の方向に伝搬する基本モードと高次モー
ドをまとめて伝搬モードとよぶ。したがって、シングル
モード光ファイバにおいては基本モードと放射モードと
が存在する。一方マルチモード光ファイバにおいては、
コアに複数の伝搬モードを有するので、基本モードと高
次モードと放射モードが存在する。For convenience, in the mode propagating in the optical fiber in the positive direction, the modes propagating in the core other than the fundamental mode (lowest mode) and the mode propagating in the cladding are radiated with respect to the fundamental mode (lowest mode). Mode. Further, the fundamental mode and higher-order modes that propagate in the core in the positive direction are collectively called a propagation mode. Therefore, a single mode optical fiber has a fundamental mode and a radiation mode. On the other hand, in a multimode optical fiber,
Since the core has a plurality of propagation modes, there are a fundamental mode, a higher-order mode, and a radiation mode.
【0028】ところでシングルモード光ファイバを用い
た放射型光ファイバグレーティングにおいては、以下の
ような問題がある。すなわち、光ファイバは石英系ガラ
スなどの脆弱な材料からなるため、その表面を合成樹脂
などで被覆して保護する。ところがグレーティング部の
上に被覆樹脂を施すと、放射モードは光ファイバの表面
近くに達しているので、この光ファイバの表面に接して
いる被覆樹脂の存在によって、放射モードの伝搬状態が
変化してしまう。このように結合に関与する放射モード
の伝搬状態が変化することによって、放射型光ファイバ
グレーティングの光学特性が変化してしまうのである。The radiation type optical fiber grating using a single mode optical fiber has the following problems. That is, since the optical fiber is made of a fragile material such as quartz glass, its surface is protected by covering it with a synthetic resin or the like. However, when a coating resin is applied on the grating part, the radiation mode reaches near the surface of the optical fiber, and the propagation state of the radiation mode changes due to the presence of the coating resin in contact with the surface of the optical fiber. I will. The change in the propagation state of the radiation mode involved in the coupling changes the optical characteristics of the radiation type optical fiber grating.
【0029】図15は、通常の高屈折率のコアと、この
コアの外周に設けられた前記コアよりも低屈折率のクラ
ッドとからなるシングルモード光ファイバを伝搬するモ
ードの正規化伝搬定数と屈折率分布との関係の一例を示
すグラフである。このグラフの縦軸は正規伝搬定数、横
軸は光ファイバの径を示している。また、実線で示され
ているのは、シングルモード光ファイバの屈折率分布で
ある。前記正規化伝搬定数とは、各モードの伝搬定数を
kで除した値である。kは2π/λであり、λは光の波
長である。FIG. 15 shows a normalized propagation constant of a mode propagating through a single-mode optical fiber composed of a normal high-refractive-index core and a clad provided at the outer periphery of the core and having a lower refractive index than the core. 5 is a graph illustrating an example of a relationship with a refractive index distribution. The vertical axis of this graph shows the normal propagation constant, and the horizontal axis shows the diameter of the optical fiber. The solid line shows the refractive index distribution of the single mode optical fiber. The normalized propagation constant is a value obtained by dividing the propagation constant of each mode by k. k is 2π / λ, and λ is the wavelength of light.
【0030】また基本モードの伝搬定数をβ1、これよ
りも高次の複数のモード(シングルモード光ファイバに
おいては放射モード)のそれぞれの伝搬定数をβ2,
…,βi,…と記す。βiは、この光ファイバにグレー
ティングとした際に基本モードと結合させる放射モード
の伝搬定数とする。すると、前記式(1)より、以下の
式(4) Λ=2π/(β1−βi)…式(4) を満たすように、グレーティング周期Λを設定すればよ
いことになる。The propagation constant of the fundamental mode is β1, and the propagation constants of a plurality of higher-order modes (radiation modes in a single mode optical fiber) are β2.
..., βi, ... βi is a propagation constant of a radiation mode to be coupled with a fundamental mode when a grating is formed on the optical fiber. Then, from the above equation (1), the grating period Λ should be set so as to satisfy the following equation (4) Λ = 2π / (β1−βi) Equation (4).
【0031】図16は、図15に示すシングルモード光
ファイバの表面に被覆樹脂を施したときの屈折率分布と
正規化伝搬定数との関係の一例を示すグラフである。図
中、屈折率分布は実線で示されている。図16からわか
るように、クラッドに接している被覆樹脂においても光
が伝搬する。この被覆樹脂を伝搬するモードの伝搬定数
はβjで表されている。FIG. 16 is a graph showing an example of the relationship between the refractive index distribution and the normalized propagation constant when a coating resin is applied to the surface of the single mode optical fiber shown in FIG. In the figure, the refractive index distribution is shown by a solid line. As can be seen from FIG. 16, light propagates also in the coating resin in contact with the cladding. The propagation constant of the mode propagating through the coating resin is represented by βj.
【0032】この被覆樹脂の影響により、図15に示す
被覆樹脂を設ける前とでは光の伝搬状態が変化し、本来
結合に関与する放射モードの正規化伝搬定数βi/k
は、図16においては、βi’/kの位置に変化し、β
とβi’との伝搬定数差が小さくなる。この結果、式
(4)の関係を満たすようなグレーティング周期Λでこ
の光ファイバにグレーティング部を形成しても、基本モ
ードは伝搬定数βi’を有する放射モードと結合する。
このため基本モードを所望の伝搬定数βiを有する放射
モードと結合させることができなくなり、設計時に予想
した光ファイバグレーティングの光学特性が得られなく
なる。ここで、所望の光ファイバグレーティングの光学
特性を実現させるには、図15に示す場合よりも伝搬定
数差が大きいモード間での結合を発生させなくてはなら
ない。このため、グレーティング周期Λをより小さくす
る必要があり、さらに高い精度での製造が要求される。Due to the influence of the coating resin, the propagation state of the light changes before the coating resin shown in FIG. 15 is provided, and the normalized propagation constant βi / k of the radiation mode which originally participates in the coupling.
Changes to the position of βi ′ / k in FIG.
And βi ′ become smaller. As a result, even if a grating portion is formed in this optical fiber with a grating period Λ that satisfies the relationship of Expression (4), the fundamental mode is coupled to a radiation mode having a propagation constant βi ′.
For this reason, the fundamental mode cannot be coupled with the radiation mode having the desired propagation constant βi, and the optical characteristics of the optical fiber grating expected at the time of design cannot be obtained. Here, in order to realize the desired optical characteristics of the optical fiber grating, it is necessary to generate coupling between modes having a larger propagation constant difference than the case shown in FIG. For this reason, it is necessary to make the grating period よ り smaller, and manufacturing with even higher accuracy is required.
【0033】図17は光ファイバグレーティングの波長
−透過損失特性の一例を示すもので、実線は被覆樹脂を
設ける前の特性を示し、破線は被覆樹脂を設けた後の特
性を示している。このグラフに示すように、被覆樹脂を
設ける前後では透過損失特性が変化している。したがっ
て、光ファイバグレーティングの設計においては、被覆
樹脂の影響を考慮する必要が生じ、またその製造におい
ては被覆樹脂の厚さを精密に制御する必要が生じる。FIG. 17 shows an example of the wavelength-transmission loss characteristic of the optical fiber grating. The solid line shows the characteristic before the coating resin is provided, and the broken line shows the characteristic after the coating resin is provided. As shown in this graph, the transmission loss characteristics change before and after providing the coating resin. Therefore, in designing an optical fiber grating, it is necessary to consider the influence of the coating resin, and in its manufacture, it is necessary to precisely control the thickness of the coating resin.
【0034】ところで、仮にマルチモード光ファイバを
用いて放射型光ファイバグレーティングとした場合に
は、上述の被覆樹脂に起因する問題は発生しにくいと考
えられる。マルチモード光ファイバを用いた場合、コア
を伝搬する基本モードを同じコアを伝搬する高次モード
に結合させれば、高次モードはクラッドにまで到達して
いないので、このクラッドに隣接する被覆樹脂による影
響は受けないからである。しかしながら、従来のマルチ
モード光ファイバに放射型光ファイバグレーティングと
なるようにグレーティング部を形成すると、マルチモー
ド光ファイバの基本モードと他の多数の高次モード、す
なわち、これらの伝搬モード間で複数のランダムな結合
が生じて、特定波長域のみを減衰させる特性を得るのは
困難である。このため従来マルチモード光ファイバを用
いた放射型光ファイバグレーティングは検討されていな
い。By the way, if a radiation type optical fiber grating is formed by using a multi-mode optical fiber, it is considered that the above-mentioned problem caused by the coating resin hardly occurs. When a multimode optical fiber is used, if the fundamental mode propagating in the core is coupled to a higher mode propagating in the same core, the higher mode does not reach the cladding, so the coating resin adjacent to this cladding Because it is not affected. However, when a grating portion is formed in a conventional multimode optical fiber so as to be a radiation type optical fiber grating, a plurality of fundamental modes of the multimode optical fiber and many other higher-order modes, that is, a plurality of modes between these propagation modes are provided. It is difficult to obtain a characteristic of attenuating only a specific wavelength region due to random coupling. Therefore, a radiation type optical fiber grating using a multimode optical fiber has not been studied.
【0035】[0035]
【発明が解決しようとする課題】よって本発明の課題
は、被覆樹脂を設ける前後で光学特性が変化しにくい放
射型光ファイバグレーティングを提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a radiation type optical fiber grating whose optical characteristics are unlikely to change before and after providing a coating resin.
【0036】[0036]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては以下のような解決手段を提案す
る。第1の発明は、中心部の第1のコアと、この第1の
コアの外周に設けられ、かつこの第1のコアよりも低屈
折率の第2のコアとからなるコアと、このコアの外周に
設けられ、かつ前記第2のコアよりも低屈折率のクラッ
ドとからなる光ファイバにグレーティング部が形成され
たことを特徴とする光ファイバグレーティングである。
第2の発明は、中心部の第1のコアと、この第1のコア
の外周に設けられ、かつこの第1のコアよりも低屈折率
の中間部と、この中間部の外周に設けられ、かつこの中
間部よりも高屈折率で、かつ前記第1のコアよりも低屈
折率の第2のコアとからなるコアと、このコアの外周に
設けられ、かつ前記第2のコアよりも低屈折率のクラッ
ドとからなる光ファイバにグレーティング部が形成され
たことを特徴とする光ファイバグレーティングである。
これらの光ファイバグレーティングは、コアを伝搬する
伝搬モードを複数有し、これらの伝搬モードのうち、最
低次モード(基本モード)を他の伝搬モード(高次 モ
ード)に結合させることによって、光フィルタとしての
特性が得られるものである。また、前記第1あるいは第
2の発明に記載の光ファイバグレーティングの少なくと
も入射側にシングルモード光ファイバを接続して光通信
システムを構成すると好ましい。すなわち本発明の光フ
ァイバグレーティングは、光通信システムにおいて、光
源、光検出器、光増幅器、光ファイバなどの光デバイス
が有する波長依存性を平坦化するのに用いることができ
る。その光通信システムは、光源とこれに接続された光
ファイバ伝送路と、この光ファイバ伝送路中に挿入され
た光増幅器と、前記光ファイバ伝送路からなる出射光を
検出する光検出器からなる基本構成とされる。本発明の
光ファイバグレーティングは、そのグレーティング周期
が正確に一定であってもよいし、グレーティング周期が
長さ方向で変化するチャープトグレーティングであても
よい。本発明の光ファイバグレーティングのグレーティ
ング周期は、50〜2000μmとされる。In order to solve the above problems, the present invention proposes the following solutions. According to a first aspect of the present invention, there is provided a core including a first core at a central portion, a second core provided on an outer periphery of the first core, and having a lower refractive index than the first core. An optical fiber grating, wherein a grating portion is formed in an optical fiber provided on the outer periphery of the optical fiber and comprising a clad having a lower refractive index than the second core.
According to a second aspect of the present invention, a first core at a central portion, an intermediate portion provided at an outer periphery of the first core, and having a lower refractive index than the first core, and an outer periphery at the intermediate portion are provided. A core comprising a second core having a higher refractive index than the intermediate portion and having a lower refractive index than the first core; and a core provided on an outer periphery of the core and having a higher refractive index than the second core. An optical fiber grating characterized in that a grating portion is formed in an optical fiber comprising a low refractive index clad.
These optical fiber gratings have a plurality of propagation modes that propagate through the core, and by coupling the lowest-order mode (fundamental mode) to another propagation mode (higher-order mode) among these propagation modes, an optical filter is formed. Is obtained. It is preferable that a single-mode optical fiber is connected to at least the incident side of the optical fiber grating according to the first or second aspect of the present invention to constitute an optical communication system. That is, the optical fiber grating of the present invention can be used to flatten the wavelength dependency of an optical device such as a light source, a photodetector, an optical amplifier, and an optical fiber in an optical communication system. The optical communication system includes a light source, an optical fiber transmission line connected to the light source, an optical amplifier inserted into the optical fiber transmission line, and a photodetector that detects light emitted from the optical fiber transmission line. It has a basic configuration. The optical fiber grating of the present invention may have a precisely constant grating period or a chirped grating whose grating period varies in the length direction. The grating period of the optical fiber grating of the present invention is 50 to 2000 μm.
【0037】[0037]
【発明の実施の形態】以下、本発明の光ファイバグレー
ティングの製造方法について実施形態例を示し、具体的
な製造条件の検討とともに製造手順をおって詳細に説明
する。 [第1の実施形態例]図1は、第1の実施形態例に用い
る光ファイバの屈折率分布を示すグラフであって、横軸
は光ファイバの径を示し、縦軸は屈折率を示している。
R1はこの光ファイバの屈折率分布を示している。この
光ファイバは、中心部の第1のコア1と、この第1のコ
ア1の外周に設けられ、かつこの第1のコア1よりも低
屈折率の第2のコア2と、この第2のコア2の外周に設
けられ、かつこの第2のコア2よりも低屈折率のクラッ
ド3から構成された階段状の屈折率分布を有している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the method for manufacturing an optical fiber grating according to the present invention will be described below with reference to specific manufacturing conditions and examination of the manufacturing procedure. [First Embodiment] FIG. 1 is a graph showing the refractive index distribution of an optical fiber used in the first embodiment. The horizontal axis indicates the diameter of the optical fiber, and the vertical axis indicates the refractive index. ing.
R1 indicates the refractive index distribution of the optical fiber. The optical fiber includes a first core 1 at a central portion, a second core 2 provided on the outer periphery of the first core 1 and having a lower refractive index than the first core 1, and a second core 2 having a lower refractive index than the first core 1. And has a step-like refractive index distribution composed of a clad 3 having a lower refractive index than that of the second core 2.
【0038】例えば、第1のコア1はゲルマニウムが添
加された石英ガラス、第2のコア2は純石英ガラス、ク
ラッド3はフッ素が添加された石英ガラスから形成され
ている。また、本出願人が特願平8−84113号にお
いて提案したように、第1のコア1にゲルマニウムとと
もにホウ素を添加すると、屈折率の温度依存性を調整す
ることができる。また、第2のコア2はゲルマニウム、
フッ素などの少量のドーパントを添加した石英ガラスか
ら構成してもよい。純石英ガラスは軟化温度が高いの
で、通常直径数十mmのファイバ母材(プリフォーム)
を加熱、線引きして光ファイバとする際に、加工温度を
高温にする必要がある。しかし、これらのドーパントを
添加することによって前記軟化温度を低下させることが
できるので、加工温度が比較的低くなり、作業性が向上
する。For example, the first core 1 is made of quartz glass to which germanium is added, the second core 2 is made of pure quartz glass, and the clad 3 is made of quartz glass to which fluorine is added. Further, as proposed by the present applicant in Japanese Patent Application No. 8-84113, when boron is added to the first core 1 together with germanium, the temperature dependence of the refractive index can be adjusted. The second core 2 is germanium,
It may be made of quartz glass to which a small amount of dopant such as fluorine is added. Pure silica glass has a high softening temperature, so a fiber preform (preform) with a diameter of several tens of mm is usually used.
It is necessary to raise the processing temperature when heating and drawing into a fiber. However, since the softening temperature can be lowered by adding these dopants, the processing temperature is relatively low, and the workability is improved.
【0039】Δ13はクラッド3を基準とした第1のコ
ア1の相対屈折率差(以下、第1のコアの相対屈折率差
と記す)、Δ23はクラッド3を基準とした第2のコア
2の相対屈折率差(第2のコアの相対屈折率差と記す)
を示している。また、2aは第1のコア1の径、2bは
第2のコア径、2cはクラッド3の径(光ファイバの外
径)を示している。Δ13 is the relative refractive index difference of the first core 1 with respect to the cladding 3 (hereinafter referred to as the relative refractive index difference of the first core), and Δ23 is the second core 2 with the cladding 3 as the reference. Relative refractive index difference (referred to as relative refractive index difference of the second core)
Is shown. 2a indicates the diameter of the first core 1, 2b indicates the second core diameter, and 2c indicates the diameter of the clad 3 (outer diameter of the optical fiber).
【0040】第1のコアの相対屈折率差Δ13は0.5
〜2.0%、第2のコアの相対屈折率差Δ23は0.0
7〜0.5%とされる。また第1のコア径2aは4〜1
0μmである。第2のコア径2bは、第1のコア径2a
の2〜5倍程度に設定される。光ファイバ外径(クラッ
ド径)2cは約125μmとされる。The relative refractive index difference Δ13 of the first core is 0.5
~ 2.0%, the relative refractive index difference Δ23 of the second core is 0.0
7 to 0.5%. The first core diameter 2a is 4 to 1
0 μm. The second core diameter 2b is equal to the first core diameter 2a.
Is set to about 2 to 5 times. The outer diameter (clad diameter) 2c of the optical fiber is about 125 μm.
【0041】図2は、図1に示す屈折率分布を有する光
ファイバのモード分布を示すグラフであって、横軸は光
ファイバの径を示し、縦軸はモード分布(屈折率分布)
を示している。M1は基本モードのモード分布を示し、
M2は高次モードのモード分布を示している。このモー
ド分布からわかるように、基本モードは最も高い屈折率
を有する第1のコア1に選択的に分布する。そして複数
の高次モードは、第1のコア1あるいは第2のコア2に
分布している。FIG. 2 is a graph showing the mode distribution of the optical fiber having the refractive index distribution shown in FIG. 1. The horizontal axis represents the diameter of the optical fiber, and the vertical axis represents the mode distribution (refractive index distribution).
Is shown. M1 indicates the mode distribution of the fundamental mode,
M2 indicates the mode distribution of the higher-order mode. As can be seen from this mode distribution, the fundamental mode is selectively distributed in the first core 1 having the highest refractive index. The plurality of higher-order modes are distributed in the first core 1 or the second core 2.
【0042】すなわちこの光ファイバのコアは、第1の
コア1と第2のコア2とからなり、この光ファイバはコ
アに複数の伝搬モード(基本モードと複数の高次モー
ド)を有するマルチモード光ファイバである。この光フ
ァイバにおいて、第1のコア1には基本モードが選択的
に分布するが、そのモードフィールド形状は、その前後
に接続される光ファイバと同様であることが望ましい。
しかし、この要請は必須のものではなく、光ファイバグ
レーティングの前後に接続される光ファイバのモードフ
ィールド形状が異なる場合は、例えば、光ファイバのコ
アに含まれるドーパントを接続前、もしくは接続後に適
当な温度、例えば1300〜1900℃の温度で加熱す
ることにより拡散させて、モードフィールド径を拡大し
て接続損失を低減することもできる。何れにしても、モ
ードの振る舞いの観点から、第1のコア1に主として電
磁界分布(フィールド)の主要部分を置くところの基本
モードに関しては、通常のシングルモード光ファイバと
同様の動作をすることが必要である。That is, the core of the optical fiber is composed of a first core 1 and a second core 2, and the optical fiber has a multimode having a plurality of propagation modes (a fundamental mode and a plurality of higher modes) in the core. Optical fiber. In this optical fiber, the fundamental mode is selectively distributed in the first core 1, and its mode field shape is desirably the same as that of the optical fibers connected before and after it.
However, this requirement is not essential, and when the mode field shape of the optical fiber connected before and after the optical fiber grating is different, for example, the dopant contained in the core of the optical fiber may be appropriately connected before or after connection. It is also possible to diffuse by heating at a temperature of, for example, 1300 to 1900 ° C., thereby increasing the mode field diameter and reducing the connection loss. In any case, from the viewpoint of the mode behavior, the basic mode in which the main part of the electromagnetic field distribution (field) is mainly placed in the first core 1 should perform the same operation as a normal single mode optical fiber. is necessary.
【0043】すなわち、この光ファイバは、複数のモー
ドが伝搬可能なように設計するが、モード数を適当な数
に制限し、伝搬モード間でモード結合が簡単生じないよ
うに設計する。通常のマルチモード光ファイバでは、モ
ード数は非常に多く、いわゆる直線偏波モード(Lineal
y Polarized Mode:LPモード)を数えても、数十〜数
百のモードが1本の光ファイバ中を伝搬可能である。そ
こで、本発明においては、モード数は、LPモードでカ
ウントしてせいぜい5程度に制限する。もし、図2に示
されているようなふたつの偶対称モード間の結合を利用
した光ファイバグレーティングを作製する場合は、せい
ぜい、総LPモード数として3つ(LP01、LP11、L
P02)あればよく、長周期光ファイバグレーティングの
動作には、LP01とLP02のふたつの偶対称モード間の
結合を利用することになる。That is, this optical fiber is designed so that a plurality of modes can propagate, but the number of modes is limited to an appropriate number, and the optical fiber is designed so that mode coupling does not easily occur between the propagating modes. In a normal multimode optical fiber, the number of modes is very large, and a so-called linear polarization mode (Linear
Even if counting (Polarized Mode: LP mode), tens to hundreds of modes can propagate in one optical fiber. Therefore, in the present invention, the number of modes is limited to at most about 5 by counting in the LP mode. If an optical fiber grating utilizing the coupling between two even symmetric modes as shown in FIG. 2 is manufactured, the total number of LP modes is at most three (LP01, LP11, L11).
P02) is sufficient, and the operation of the long-period optical fiber grating utilizes the coupling between the two even symmetric modes of LP01 and LP02.
【0044】図7は、図2に示した階段状の屈折率分布
を有する光ファイバの設計の一例の、コアにおけるモー
ドの分散曲線を示したもので、この設計例の第1のコア
の相対屈折率差Δ13は0.80%、第2のコアの相対
屈折率差23は0.12%である。また、このグラフの
横軸の正規化周波数Vは、以下の式 V=k・b・n1√(2Δ) で与えらる。ここで、kは今考えている光の真空中にお
ける位相定数差で、k=2π/λで与えられる。bは図
1における第2のコアの半径b、n1はコアのピーク屈
折率である。また、Δはコアのピーク屈折率n1とクラ
ッドの屈折率n2から、以下の式 Δ=(n1−n2)/n1 で与えられる。グラフの縦軸の正規化伝搬定数序数B
は、以下の式で与えられる。 B=(β−kn2)/(n1k−n2k) ここで、βはモードの伝搬定数である。FIG. 7 shows a dispersion curve of a mode in a core in an example of the design of the optical fiber having the step-like refractive index distribution shown in FIG. 2, and shows a relative curve of the first core in this design example. The refractive index difference Δ13 is 0.80%, and the relative refractive index difference 23 of the second core is 0.12%. Further, the normalized frequency V on the horizontal axis of this graph is given by the following equation: V = kbn1√ (2Δ) Here, k is the phase constant difference of the light under consideration in a vacuum, and is given by k = 2π / λ. b is the radius b of the second core in FIG. 1, and n1 is the peak refractive index of the core. Δ is given by the following formula Δ = (n1−n2) / n1 from the peak refractive index n1 of the core and the refractive index n2 of the cladding. Normalized propagation constant ordinal B on the vertical axis of the graph
Is given by the following equation. B = (β−kn2) / (n1k−n2k) Here, β is a mode propagation constant.
【0045】設計条件としては、ふたつのモード間の正
規化伝搬序数差ΔBが0.03以上確保されていれば、
特に問題はないと思われる。ΔBは、以下の式 ΔB=(βi−βj)/(n1k−n2k) で与えられる。ここで、βi、βjは結合を与えるモード
の伝搬定数である。As a design condition, if the normalized propagation ordinal difference ΔB between the two modes is 0.03 or more,
There seems to be no particular problem. ΔB is given by the following equation: ΔB = (βi−βj) / (n1k−n2k). Here, βi and βj are propagation constants of the mode that provides the coupling.
【0046】図7は単なる設計の一例であるが、上述し
たフォトリフラクティブ効果を利用し、光ファイバグレ
ーティングを書き込むことによってLP01とLP02との
間の結合を生じさせたい場合は、少なくともその波長に
おいて、Vが10程度必要であり、20程度でも良好な
結果が得られるまた、この図には書かれていないが、さ
らにVを大きくしてLP01とLP03との間の結合を与え
ることも可能である。この場合、コア内を伝搬可能なモ
ード数はかなり増加する。それでも、上述のように定義
したモード間の正規化伝搬定数差ΔBがそれなりに維持
されていれば(例えば0.03程度)、グレーティング
を書き込まない状態で大きなモード結合が生じることは
ないであろう。FIG. 7 is merely an example of the design. If it is desired to cause the coupling between LP01 and LP02 by writing the optical fiber grating using the photorefractive effect described above, at least at that wavelength, V of about 10 is required, and good results can be obtained even at about 20. Although not shown in this figure, it is also possible to further increase V to provide a coupling between LP01 and LP03. . In this case, the number of modes that can be propagated in the core increases considerably. Even so, if the normalized propagation constant difference ΔB between the modes defined as described above is maintained (for example, about 0.03), large mode coupling will not occur without writing the grating. .
【0047】この光ファイバにグレーティング部を形成
した光ファイバグレーティングを光通信システムに組み
込んで使用するにおいては、図5(a)に示すように、
その入射側と出射側に通常の光通信に用いられるシング
ルモード光ファイバ5,5を接続した構成とするのが一
般的である。光ファイバグレーティング4(グレーティ
ング部4a)は、伝搬モードのうち、基本モード(最低
次モード)と、他の伝搬モードのうち、第2のコア2を
伝搬する選択された所望の高次モードとを結合させるよ
うに設計する。When an optical fiber grating in which a grating section is formed in this optical fiber is used by incorporating it into an optical communication system, as shown in FIG.
In general, single-mode optical fibers 5 and 5 used for ordinary optical communication are connected to the input side and the output side. The optical fiber grating 4 (grating section 4a) converts the fundamental mode (lowest mode) among the propagation modes and the selected desired higher mode propagating through the second core 2 among the other propagation modes. Design to combine.
【0048】この光ファイバグレーティング4のグレー
ティング周期は、放射型光ファイバグレーティングとな
るように例えば50〜2000μmの範囲とされる。ま
たグレーティング周期は、その周期が正確に一定であっ
てもよいし、周期が長さ方向に変化するチャープトグレ
ーティングであってもよい。おおよそ一定である場合に
は、この周期のばらつきが±15%程度であるものとす
る。またグレーティング部4aのグレーティング長は、
例えば約8〜30mmの範囲とされる。本発明の光ファ
イバグレーティングの光学特性は、このようなパラメー
タを調整することによって適宜変更可能である。The grating period of the optical fiber grating 4 is, for example, in the range of 50 to 2000 μm so as to form a radiation type optical fiber grating. The grating period may be exactly constant or may be a chirped grating whose period changes in the length direction. When it is approximately constant, it is assumed that the variation of the period is about ± 15%. The grating length of the grating section 4a is
For example, the range is about 8 to 30 mm. The optical characteristics of the optical fiber grating of the present invention can be appropriately changed by adjusting such parameters.
【0049】図5(a)において、特に入射側にシング
ルモード光ファイバ5を配置することによって、光ファ
イバグレーティング4の第1のコア1に入射する光のほ
とんどを基本モードとすることができ、この光ファイバ
グレーティング4をほぼ通常のシングルモード光ファイ
バを用いた光ファイバグレーティングと同様に扱うこと
ができる。In FIG. 5 (a), by arranging the single mode optical fiber 5 particularly on the incident side, most of the light incident on the first core 1 of the optical fiber grating 4 can be set to the fundamental mode. This optical fiber grating 4 can be handled in substantially the same manner as an optical fiber grating using a normal single mode optical fiber.
【0050】すなわち入射側のシングルモード光ファイ
バ5のコアを伝搬する基本モードは、光ファイバグレー
ティング4の第1のコア1を選択的に伝搬し、続いて出
射側のシングルモード光ファイバ5のコアを伝搬し、出
射光として基本モードが選択的に取り出される。このと
き光ファイバグレーティング4においては、基本モード
と高次モードとの結合が生じ、特定波長域が損失した光
となる。そして、結合に関与した高次モードは光ファイ
バグレーティング4の第2のコア2を主として伝搬し、
出射側のシングルモード光ファイバ5においてはクラッ
ドに入射して減衰する。That is, the fundamental mode propagating through the core of the single-mode optical fiber 5 on the incident side selectively propagates through the first core 1 of the optical fiber grating 4, followed by the core of the single-mode optical fiber 5 on the exit side. And the fundamental mode is selectively extracted as the outgoing light. At this time, in the optical fiber grating 4, the coupling between the fundamental mode and the higher-order mode occurs, and the light becomes a light having a specific wavelength range lost. The higher-order modes involved in the coupling mainly propagate through the second core 2 of the optical fiber grating 4, and
In the single mode optical fiber 5 on the emission side, the light enters the cladding and is attenuated.
【0051】また、光ファイバグレーティング4のう
ち、グレーティング部4aの後方(出射側)に、所定の
長さのグレーティングが形成されていない部分を確保
し、かつ、この部分に適当な曲がりを加えることによっ
て、積極的に高次モードの損失を与えることができる。
図5(b)は、この状態を示した模式図であって、図中
符号4bは、光ファイバグレーティング4において、グ
レーティング部4aの後方に曲がりを加えた曲がり部で
ある。このように曲がり部4bを設けることによって、
さらに光ファイバグレーティング4の後方に通常のシン
グルモード光ファイバ5を接続しても、このシングルモ
ード光ファイバ5に入射する光には高次モードが存在し
ない。その結果、伝搬速度の異なる高次モードが基本モ
ードに結合するといった問題は生じない。このようにし
て、特定波長域の光を減衰可能な波長フィルタの特性が
得られる。Further, a portion of the optical fiber grating 4 where a grating of a predetermined length is not formed behind (emission side) the grating portion 4a, and an appropriate bend is applied to this portion. Thereby, higher-order mode loss can be positively given.
FIG. 5B is a schematic diagram showing this state. In the drawing, reference numeral 4b denotes a bent portion of the optical fiber grating 4 in which a bend is added behind the grating portion 4a. By providing the bent portion 4b in this manner,
Further, even if a normal single mode optical fiber 5 is connected behind the optical fiber grating 4, the light incident on the single mode optical fiber 5 has no higher order mode. As a result, there is no problem that higher-order modes having different propagation speeds are coupled to the fundamental mode. In this way, characteristics of a wavelength filter capable of attenuating light in a specific wavelength range can be obtained.
【0052】この光ファイバグレーティングに用いた光
ファイバにおいては、図1に示すように基本モードと結
合する高次モードは第2のコア2に留まりクラッド3
(光ファイバ表面)には到達していない。したがって、
この光ファイバグレーティング4の表面に被覆樹脂を設
けても、高次モードはこの被覆樹脂に影響されることが
ない。この結果、被覆樹脂を設けてもその前後で光学特
性が変化しにくい光ファイバグレーティングを構成する
ことができる。したがって、被覆樹脂の影響を考慮しな
いで設計することができるので、設計が容易となり、さ
らには被覆樹脂の厚さを精密に制御する必要がないの
で、製造操作も簡便になる。また、コアを伝搬するモー
ドどうしを結合させるので、モード間の伝搬定数差Δβ
を小さくすることができる。このため通常のコアを伝搬
する基本モードとクラッドを伝搬する放射モードとを結
合させるシングルモード光ファイバを用いた光ファイバ
グレーティングよりも、グレーティング周期を長くする
ことができる。このため、製造における精度が幾分低く
てもよく、操作性が向上する。また、グレーティング周
期を変更することによって、第2のコア2を伝搬する高
次モードとクラッド3を伝搬する放射モードとの結合、
前記高次モードと他の高次モードとの結合、あるいは第
1のコア1を伝搬する基本モードと前記放射モードとの
結合などを実現させることができ、より複雑なモード間
の結合動作を行わせことができる光ファイバグレーティ
ングを提供することができる可能性がある。In the optical fiber used for this optical fiber grating, as shown in FIG. 1, the higher-order mode coupled to the fundamental mode stays in the second core 2 and the cladding 3
(The surface of the optical fiber). Therefore,
Even if a coating resin is provided on the surface of the optical fiber grating 4, the higher-order mode is not affected by the coating resin. As a result, an optical fiber grating whose optical characteristics are unlikely to change before and after the provision of the coating resin can be configured. Therefore, since the design can be performed without considering the influence of the coating resin, the design is facilitated. Further, since there is no need to precisely control the thickness of the coating resin, the manufacturing operation is simplified. Also, since the modes propagating in the core are coupled, the propagation constant difference Δβ between the modes is
Can be reduced. Therefore, the grating period can be made longer than that of an optical fiber grating using a single mode optical fiber that couples a normal mode propagating in a core and a radiation mode propagating in a clad. For this reason, accuracy in manufacturing may be somewhat lower, and operability is improved. Further, by changing the grating period, coupling between a higher-order mode propagating through the second core 2 and a radiation mode propagating through the cladding 3 is achieved.
It is possible to realize coupling between the higher-order mode and another higher-order mode, or coupling between the fundamental mode propagating through the first core 1 and the radiation mode, and perform a more complicated coupling operation between modes. There is a possibility that an adjustable optical fiber grating can be provided.
【0053】ここでこの光ファイバグレーティング4が
通常のステップ型マルチモード光ファイバを用いたもの
であると仮定し、入射側と出射側にシングルモード光フ
ァイバ5,5を接続して使用すると仮定する。すると、
通常のマルチモード光ファイバにおいては、基本モード
と高次モードのモード分布が定まっていないので、基本
モードとともに高次モードが光ファイバグレーティング
のコアの中心付近に分布することになる。この結果、基
本モードに結合した高次モードが、本来減衰すべきであ
るにも関わらず、出射側に接続されたシングルモード光
ファイバ5のコアに入射し、伝搬する可能性がある。そ
の結果、特定波長域の光を損失させる光フィルタとして
の特性が得られなくなる。Here, it is assumed that the optical fiber grating 4 uses an ordinary step-type multi-mode optical fiber, and that the single-mode optical fibers 5 and 5 are connected and used on the incident side and the output side. . Then
In a normal multimode optical fiber, since the mode distribution of the fundamental mode and the higher-order mode is not determined, the higher-order mode is distributed near the center of the core of the optical fiber grating together with the fundamental mode. As a result, the higher-order mode coupled to the fundamental mode may enter the core of the single-mode optical fiber 5 connected to the emission side and propagate, though it should be attenuated. As a result, characteristics as an optical filter that loses light in a specific wavelength range cannot be obtained.
【0054】このように図1に示すような屈折率分布を
有するものは、マルチモード光ファイバであっても、通
常のものとは動作が異なっている。このため、グレーテ
ィング部を形成すると、光フィルタとしての特性が得ら
れるとともに、被覆樹脂を設けてもその光学特性が変化
しにくい優れた効果を有するものである。As described above, the one having the refractive index distribution as shown in FIG. 1 operates differently from the ordinary one even if it is a multimode optical fiber. Therefore, when the grating portion is formed, the characteristics as an optical filter can be obtained, and the optical characteristics of the optical filter hardly change even when the coating resin is provided.
【0055】ところで、本発明の光ファイバグレーティ
ングは、第1のコア1の長さ方向に摂動を形成すること
によって得られる。例えば第1のコア1をゲルマニウム
を添加した石英ガラスから形成することによって、図9
に示すようにフォトリフラクティブ効果を利用して、K
rFエキシマレーザなどから波長240nmに紫外光レ
ーザビームを位相マスク12を介して照射して、光ファ
イバの長さ方向に所定の周期で第一のコア1の屈折率の
周期的な変化を形成する。Incidentally, the optical fiber grating of the present invention is obtained by forming a perturbation in the length direction of the first core 1. For example, by forming the first core 1 from quartz glass to which germanium is added, FIG.
Using the photorefractive effect as shown in
An ultraviolet laser beam having a wavelength of 240 nm is irradiated from a rF excimer laser or the like through the phase mask 12 to form a periodic change in the refractive index of the first core 1 at a predetermined period in the length direction of the optical fiber. .
【0056】あるいは、光ファイバを局所的に加熱して
軟化させ、この光ファイバをその長さ方向に延伸する
と、この加熱部において光ファイバは縮径される。光フ
ァイバを局所的に加熱して延伸する操作を光ファイバの
長さ方向に所定の周期で間欠的に繰り返せば、この光フ
ァイバの縮径に伴って、第1のコア1の径も縮小される
ため、光ファイバの長さ方向に第1のコア1の径の周期
的な変化を形成することができる。Alternatively, when the optical fiber is locally heated and softened, and the optical fiber is stretched in its length direction, the diameter of the optical fiber is reduced at the heated portion. If the operation of locally heating and drawing the optical fiber is intermittently repeated at a predetermined cycle in the length direction of the optical fiber, the diameter of the first core 1 is reduced with the diameter reduction of the optical fiber. Therefore, a periodic change in the diameter of the first core 1 can be formed in the length direction of the optical fiber.
【0057】同様にして光ファイバを間欠的に加熱し、
この加熱部にその長さ方向に圧縮力をかけると、この加
熱部が拡径され、この拡径された部分の第1のコア1の
径もこれに伴って拡大される。このような拡径部をその
長さ方向に所定の周期で間欠的に形成することによっ
て、光ファイバの長さ方向に第1のコア1の径の周期的
な変化を形成することができる。Similarly, the optical fiber is intermittently heated,
When a compressive force is applied to the heating portion in the length direction, the diameter of the heating portion is increased, and the diameter of the first core 1 in the expanded portion is also increased accordingly. By forming such a large-diameter portion intermittently at a predetermined period in the length direction, a periodic change in the diameter of the first core 1 can be formed in the length direction of the optical fiber.
【0058】また、光ファイバをその長さ方向に所定の
周期で間欠的に加熱すると、この加熱部のドーパントが
拡散される。例えば第1のコア1に添加されていたドー
パントは第2のコア2に拡散し、第1のコア1の径が拡
大される。このような第1のコア1の径が拡大された部
分を光ファイバの長さ方向に所定の周期で複数形成し、
グレーティング部を構成することができる。When the optical fiber is intermittently heated at a predetermined period in the length direction, the dopant in the heated portion is diffused. For example, the dopant added to the first core 1 diffuses into the second core 2 and the diameter of the first core 1 is enlarged. A plurality of such portions in which the diameter of the first core 1 is enlarged are formed at predetermined intervals in the length direction of the optical fiber,
A grating section can be configured.
【0059】また、例えば、予め第1のコア1に選択的
に応力が残留した光ファイバを用意し、この残留応力を
光ファイバの長さ方向に所定の周期で局所的に解放する
ことによってグレーティング部とすることもできる。す
なわち、第1のコア1,第2のコア2,クラッド3のそ
れぞれを構成する材料が異なるため、これらの固化温度
は異なっている。したがって、例えばファイバ母材を加
熱して軟化させ、線引きして光ファイバとするにおい
て、前記第1のコア1,第2のコア2,クラッド3が固
化して光ファイバとなる際に、光ファイバ内に前記固化
温度の差に起因する歪みが生じる。このとき特に断面積
が小さい第1のコア1に選択的に応力が残留する。この
ような光ファイバを、局所的に加熱して軟化させると、
この加熱部において第1のコア1の残留応力を解放する
ことができる。この残留応力を解放した部分において
は、第1のコア1の屈折率が変化する。したがって、こ
の残留応力の解放部を光ファイバの長さ方向に所定の周
期で複数形成することによってグレーティング部とする
ことができる。Further, for example, an optical fiber in which a stress is selectively left in the first core 1 is prepared in advance, and the residual stress is locally released at a predetermined period in the longitudinal direction of the optical fiber, thereby making the grating. It can also be a part. That is, since the materials constituting each of the first core 1, the second core 2, and the clad 3 are different, their solidification temperatures are different. Therefore, for example, in heating and softening a fiber preform and drawing it into an optical fiber, when the first core 1, the second core 2 and the clad 3 are solidified to form an optical fiber, Inside, a distortion is caused due to the difference in the solidification temperature. At this time, stress remains selectively in the first core 1 having a particularly small cross-sectional area. When such an optical fiber is locally heated and softened,
In this heating section, the residual stress of the first core 1 can be released. In the part where the residual stress is released, the refractive index of the first core 1 changes. Therefore, a grating portion can be formed by forming a plurality of portions where the residual stress is released at a predetermined period in the length direction of the optical fiber.
【0060】以下具体的に製造実施例を示し、本発明の
効果を明確にする。 (製造実施例1)図1に示す屈折率分布を有する光ファ
イバを用いて光ファイバグレーティングとした。この光
ファイバに係る具体的な数値を表1に示す。Hereinafter, the production examples will be specifically described to clarify the effects of the present invention. (Manufacturing Example 1) An optical fiber grating was formed using an optical fiber having a refractive index distribution shown in FIG. Table 1 shows specific numerical values of the optical fiber.
【0061】[0061]
【表1】 [Table 1]
【0062】この光ファイバは、第1のコア1はゲルマ
ニウムが添加された石英ガラス、第2のコア2は純石英
ガラス、クラッド3はフッ素が添加された石英ガラスか
らなるものである。そして、図9に示すフォトリフラク
ティブ効果を利用した方法を採用し、光ファイバ11の
被覆を除去した部分にグレーティング部13を形成し
た。このときのグレーティング周期は約600μm、グ
レーティング長は約15mmとした。In this optical fiber, the first core 1 is made of quartz glass to which germanium is added, the second core 2 is made of pure quartz glass, and the clad 3 is made of quartz glass to which fluorine is added. Then, a method utilizing the photorefractive effect shown in FIG. 9 was adopted, and the grating portion 13 was formed in the portion where the coating of the optical fiber 11 was removed. At this time, the grating period was about 600 μm, and the grating length was about 15 mm.
【0063】得られた光ファイバグレーティングの波長
−透過損失特性は、図3において実線で示したように、
従来のシングルモード光ファイバを用いた放射型光ファ
イバグレーティングと同様の波長−透過損失特性が得ら
れた。ついで被覆を除去してグレーティング部13を形
成した部分の表面に常温硬化型シリコーン樹脂を薄く塗
布して被覆樹脂とした。このときの波長−透過損失特性
を図3中破線で示した。被覆樹脂を設けた前後では、厳
密にはピークの波長の変化において0.1nm程度の差
がある程度で、ほとんど同じ特性が得られることが確認
できた。The wavelength-transmission loss characteristics of the obtained optical fiber grating are as shown by the solid line in FIG.
A wavelength-transmission loss characteristic similar to that of a radiation type optical fiber grating using a conventional single mode optical fiber was obtained. Then, the coating was removed, and a room-temperature-curable silicone resin was thinly applied to the surface of the portion where the grating portion 13 was formed to obtain a coating resin. The wavelength-transmission loss characteristics at this time are shown by broken lines in FIG. Strictly speaking, a difference of about 0.1 nm was observed in the change of the peak wavelength before and after the coating resin was provided, and it was confirmed that almost the same characteristics were obtained.
【0064】[第2の実施形態例]図4は、本発明の光
ファイバグレーティングの第2の実施形態例に用いる光
ファイバの屈折率分布とモード分布を示すグラフであ
る。破線R2は屈折率分布を示すものである。[Second Embodiment] FIG. 4 is a graph showing a refractive index distribution and a mode distribution of an optical fiber used in an optical fiber grating according to a second embodiment of the present invention. The broken line R2 indicates the refractive index distribution.
【0065】この光ファイバは、中心部の第1のコア6
と、この第1のコア6の外周に設けられ、かつこの第1
のコア6よりも低屈折率の中間部7と、この中間部7の
外周に設けられ、かつこの中間部7よりも高屈折率で、
かつ前記第1のコア6よりも低屈折率の第2のコア8
と、この第2のコア8の外周に設けられ、かつこの第2
のコア8よりも低屈折率のクラッド9とからなる。This optical fiber has a first core 6 at the center.
And provided on the outer periphery of the first core 6 and
And an intermediate portion 7 having a lower refractive index than the core 6 and a refractive index higher than the intermediate portion 7 and provided on the outer periphery of the intermediate portion 7.
A second core 8 having a lower refractive index than the first core 6
And provided on the outer periphery of the second core 8 and
And a clad 9 having a lower refractive index than that of the core 8.
【0066】この光ファイバにおいては、例えば前記第
1のコア6はゲルマニウムが添加された石英ガラス、中
間部7はフッ素が添加された石英ガラス、第2のコア8
は純石英ガラス、クラッド9はフッ素が添加された石英
ガラスからなる。第1のコア6にはゲルマニウムととも
にホウ素を添加すると屈折率の温度依存性を調整するこ
とができる。また、第2のコア8はゲルマニウム、フッ
素などの少量のドーパントを添加した石英ガラスから構
成してもよい。In this optical fiber, for example, the first core 6 is silica glass doped with germanium, the intermediate portion 7 is silica glass doped with fluorine, and the second core 8
Is made of pure quartz glass, and the cladding 9 is made of quartz glass to which fluorine is added. When boron is added to the first core 6 together with germanium, the temperature dependence of the refractive index can be adjusted. Further, the second core 8 may be made of quartz glass to which a small amount of dopant such as germanium or fluorine is added.
【0067】Δ69はクラッド9を基準とした第1のコ
ア6の相対屈折率差(以下、第1のコアの相対屈折率差
と記す)、Δ89はクラッド9を基準とした第2のコア
8の相対屈折率差(第2のコアの相対屈折率差と記す)
を示している。また、2dは第1のコア6の径、2eは
第2のコア8の内径、2fは第2のコア8の外径、2g
はクラッド9の径(光ファイバの外径)を示している。Δ69 is the relative refractive index difference of the first core 6 with respect to the cladding 9 (hereinafter referred to as the relative refractive index difference of the first core), and Δ89 is the second core 8 with the cladding 9 as the reference. Relative refractive index difference (referred to as relative refractive index difference of the second core)
Is shown. 2d is the diameter of the first core 6, 2e is the inner diameter of the second core 8, 2f is the outer diameter of the second core 8, 2g
Indicates the diameter of the cladding 9 (outer diameter of the optical fiber).
【0068】第1のコア6の相対屈折率差Δ69は0.
5〜2.0%、第2のコア8の相対屈折率差Δ89は
0.3〜1.5%、第1のコア6の径2dは4〜12μ
mであって、通常のシングルモード光ファイバのコア径
とほぼ同じにすることもできる。第2のコア8の内径2
eは10〜35μm、第2のコア8の外径2fは12〜
40μm、光ファイバ外径(クラッド9の径)2gは約
125μmとされる。The relative refractive index difference Δ69 of the first core 6 is 0.5.
5 to 2.0%, the relative refractive index difference Δ89 of the second core 8 is 0.3 to 1.5%, and the diameter 2d of the first core 6 is 4 to 12 μm.
m, which may be substantially the same as the core diameter of a normal single mode optical fiber. Inner diameter 2 of second core 8
e is 10 to 35 μm, and the outer diameter 2f of the second core 8 is 12 to 35 μm.
The optical fiber outer diameter (diameter of the cladding 9) 2 g is 40 μm, and about 125 μm.
【0069】また、M3は基本モードのモード分布を示
し、M4は高次モードのモード分布を示している。この
モード分布からわかるように、基本モードは最も高い屈
折率を有する第1の第1のコア6に選択的に分布する。
そして高次モードは第2のコア8にかなりのエネルギー
が分布しており、この点が図1,図2に示される第1の
実施形態例に用いられる光ファイバとは異なっている。
この光ファイバは、第1のコア6と第2のコア8からな
るコアに複数の伝搬モードを有するマルチモード光ファ
イバである。M3 indicates the mode distribution of the fundamental mode, and M4 indicates the mode distribution of the higher-order mode. As can be seen from this mode distribution, the fundamental mode is selectively distributed to the first first core 6 having the highest refractive index.
In the higher-order mode, considerable energy is distributed in the second core 8, and this point is different from the optical fiber used in the first embodiment shown in FIGS.
This optical fiber is a multimode optical fiber having a plurality of propagation modes in a core composed of a first core 6 and a second core 8.
【0070】この光ファイバにおいて、グレーティング
部を形成する前には、第1のコア6と第2のコア8との
間にはほとんどモード間の結合がおこらないように、す
なわち、基本モードは第1のコア6に選択的に分布する
ように設計されていると好ましい。この光ファイバにつ
いても、図7と同様に、コアにおけるモードの分散曲線
を用いてその振る舞いを示すことができる。図8は、図
4に示した屈折率分布を有する光ファイバの一設計例の
モードの分散曲線を示したものである。この例におい
て、第1のコア6の相対屈折率差Δ69は0.61%、
第2のコア8の相対屈折率差Δ89は0.31%、クラ
ッド9を基準にした中間部7の相対屈折率差は0.05
%である。また、第1のコア6の径2dを1としたと
き、第2のコア8の内径2eは2.8、第2のコア8の
外径2fは3.9である。In this optical fiber, before forming the grating portion, almost no coupling between modes occurs between the first core 6 and the second core 8, that is, the fundamental mode is the first mode. Preferably, it is designed to be selectively distributed to one core 6. The behavior of this optical fiber can also be shown using the dispersion curve of the mode in the core, as in FIG. FIG. 8 shows a mode dispersion curve of one design example of the optical fiber having the refractive index distribution shown in FIG. In this example, the relative refractive index difference Δ69 of the first core 6 is 0.61%,
The relative refractive index difference Δ89 of the second core 8 is 0.31%, and the relative refractive index difference of the intermediate portion 7 with respect to the clad 9 is 0.05.
%. When the diameter 2d of the first core 6 is 1, the inner diameter 2e of the second core 8 is 2.8, and the outer diameter 2f of the second core 8 is 3.9.
【0071】例えば長周期のグレーティング部をフォト
リフラクティブ効果を利用して書き込むことによって、
基本モードとLP02モードとの間の結合を発生させる場
合は、LP02モードが少なくとも安定に存在する必要が
ある。図8において、通常のシングルモード光ファイバ
は、Vを10以下に設定し、LP01モードのみがコアに
存在するように設計する。しかし、本発明においては、
凡そ15程度のVを選択することにより、明確にLP02
モードを存在させる。その結果、伝搬モード間で結合を
起こさせることができる。また、上述の階段状の屈折率
分布の場合も同様であるが、光ファイバグレーティング
を図13、図14に示したように、光ファイバの中心軸
に対して非対称性の摂動を付与してグレーティング部を
構成する場合は、基本モードから結合すべき相手のモー
ドは、LP11モードのような奇対称モードとなる。よっ
て、Vの値は10程度でもよいことになる。何れにして
も、以上の説明は個々の屈折率分布に対して成立するも
のであるが、光ファイバの屈折率分布構造に変更があっ
てもこのような分散曲線を作成すれば設計可能である。
定性的には、第1のコア6の径2dに対して第2のコア
8の内径2eを3〜5倍に、第2のコア8の外径2fを
4〜10倍程度に設定する。また、コアの屈折率として
は、第1のコア6の相対屈折率差Δ69に対して、第2
のコア8の相対屈折率差Δ89を0.5〜0.9倍程度
にとることができる。よって、設計の自由度は大きい。For example, by writing a long-period grating portion using the photorefractive effect,
In order to generate a coupling between the fundamental mode and the LP02 mode, the LP02 mode needs to exist at least stably. In FIG. 8, a normal single mode optical fiber is designed so that V is set to 10 or less and only the LP01 mode exists in the core. However, in the present invention,
By selecting about 15 V, LP02 is clearly
Make the mode exist. As a result, coupling can occur between the propagation modes. The same applies to the case of the above-mentioned step-like refractive index distribution. However, as shown in FIGS. 13 and 14, the optical fiber grating is provided with an asymmetrical perturbation with respect to the central axis of the optical fiber. In the case of configuring the unit, the mode to be coupled from the basic mode is an odd symmetric mode such as the LP11 mode. Therefore, the value of V may be about 10. In any case, the above description holds for each refractive index distribution. However, even if the refractive index distribution structure of the optical fiber is changed, it is possible to design by creating such a dispersion curve. .
Qualitatively, the inner diameter 2e of the second core 8 is set to 3 to 5 times and the outer diameter 2f of the second core 8 is set to about 4 to 10 times the diameter 2d of the first core 6. The refractive index of the core is the second relative to the relative refractive index difference Δ69 of the first core 6.
The relative refractive index difference Δ89 of the core 8 can be about 0.5 to 0.9 times. Therefore, the degree of freedom in design is large.
【0072】この光ファイバにグレーティング部を形成
した光ファイバグレーティングとした場合、その動作は
第1の実施形態例とほぼ同様であって、伝搬モードのう
ち、第1のコア6を伝搬する基本モード(最低次モー
ド)が、他の伝搬モード、すなわち第2のコア8を伝搬
する特定の高次モードと結合することによって放射型光
ファイバグレーティングとして動作する。そして、実質
的には基本モードに関してはシングルモード光ファイバ
を用いた光ファイバグレーティングと同様の動作をする
ものである。特にこの光ファイバにおいて、高次モード
は第2のコア8を選択的に伝搬するようになっている。
よって、結合に関与する高次モードは、そのモード分布
によって限定されず、基本モードと所望の高次モードと
を結合させれば、光フィルタとしての特性が得られる。When an optical fiber grating in which a grating portion is formed on this optical fiber is used, its operation is almost the same as that of the first embodiment, and among the propagation modes, the fundamental mode propagating through the first core 6 is used. (Lowest mode) operates as a radiation type optical fiber grating by coupling with another propagation mode, that is, a specific higher mode propagating in the second core 8. In addition, substantially the same operation as the optical fiber grating using the single mode optical fiber is performed in the fundamental mode. In particular, in this optical fiber, the higher-order mode selectively propagates through the second core 8.
Therefore, the higher-order modes involved in the coupling are not limited by the mode distribution, and the characteristics as an optical filter can be obtained by coupling the fundamental mode and the desired higher-order mode.
【0073】以下製造実施例を示して、効果を明らかに
する。 (製造実施例2)図4に示す屈折率分布を有する光ファ
イバを用意した。この光ファイバに係る具体的な数値を
表2に示す。Hereinafter, the effects will be clarified by showing the production examples. (Manufacturing Example 2) An optical fiber having a refractive index distribution shown in FIG. 4 was prepared. Table 2 shows specific numerical values relating to this optical fiber.
【0074】[0074]
【表2】 [Table 2]
【0075】この光ファイバは、第1のコア6はゲルマ
ニウムが添加された石英ガラス、第2のコア8は純石英
ガラス、中間部7とククラッド9はフッ素が添加された
石英ガラスからなるものである。In this optical fiber, the first core 6 is made of silica glass to which germanium is added, the second core 8 is made of pure silica glass, and the intermediate portion 7 and the cladding 9 are made of silica glass to which fluorine is added. is there.
【0076】この光ファイバに製造実施例1と同様にし
てグレーティング部を形成し、光ファイバグレーティン
グを得た。このときのグレーティング周期は約650μ
m、グレーティング長は約30mmとした。このような
光ファイバグレーティングの入射側と出射側にシングル
モード光ファイバを接続して、その波長−透過損失特性
を測定したところ、図6に示すグラフが得られ、従来の
シングルモード光ファイバを用いた光ファイバグレーテ
ィングと同様の特性が得られることがわかった。つい
で、製造実施例1と同様に被覆樹脂を施した後、波長−
透過損失特性を調べたところ、図6に示すグラフとほと
んど同様の結果が得られ、被覆樹脂を設けても光学特性
が変化しにくいことが確認できた。A grating portion was formed on this optical fiber in the same manner as in Production Example 1 to obtain an optical fiber grating. The grating period at this time is about 650 μ
m and the grating length were about 30 mm. When a single-mode optical fiber was connected to the input side and the output side of such an optical fiber grating and its wavelength-transmission loss characteristics were measured, a graph shown in FIG. 6 was obtained. It was found that characteristics similar to those of the optical fiber grating were obtained. Then, after applying the coating resin in the same manner as in Production Example 1, the wavelength-
When the transmission loss characteristics were examined, almost the same results as in the graph shown in FIG. 6 were obtained, and it was confirmed that the optical characteristics were hardly changed even when the coating resin was provided.
【0077】ところで本発明の光ファイバグレーティン
グは、図12(a)に示すように、光増幅器14と組み
合わせ、この光増幅器14の利得の波長依存性を平坦化
するのに用いることができる。製造実施例1、2の光フ
ァイバグレーティングを用いて、それぞれ図12(a)
に示す光通信システムを構成したところ、図12(b)
に示すグラフと同様に、波長平坦化領域Cを形成するこ
とができた。したがってこの光ファイバグレーティング
は、光通信システムにおいて、光源、光検出器、光増幅
器、光ファイバなどの光デバイスが有する波長依存性を
平坦化するのに有効な特性を有する光ファイバ型デバイ
スであることが確認できた。The optical fiber grating of the present invention can be used in combination with an optical amplifier 14 to flatten the wavelength dependence of the gain of the optical amplifier 14, as shown in FIG. Using the optical fiber gratings of Production Examples 1 and 2, FIG.
When the optical communication system shown in FIG.
As in the graph shown in FIG. 7, a wavelength flattening region C could be formed. Therefore, this optical fiber grating is an optical fiber type device having characteristics that are effective in flattening the wavelength dependence of optical devices such as a light source, a photodetector, an optical amplifier, and an optical fiber in an optical communication system. Was confirmed.
【0078】[0078]
【発明の効果】以上説明したように本発明においては以
下のような効果を得ることができる。本発明の光ファイ
バグレーティングにおいては、基本モードと結合する高
次モードは、光ファイバ表面には到達しておらず、光フ
ァイバの表面に被覆樹脂を設けても、高次モードはこの
被覆樹脂に影響されることがない。この結果、被覆樹脂
を設けてもその前後で光学特性が変化しにくい光ファイ
バグレーティングを構成することができる。したがっ
て、被覆樹脂の影響を考慮しないで設計することができ
るので、設計が容易となり、さらには被覆樹脂の厚さを
精密に制御する必要がないので、製造操作も簡便にな
る。さらには、コアを伝搬するモードどうしを結合させ
るので、モード間の伝搬定数差を小さくすることができ
る。このため通常のコアを伝搬するモードと放射モード
とを結合させるシングルモード光ファイバを用いた光フ
ァイバグレーティングよりもグレーティング周期を長く
することができ、製造における精度が幾分低くてもよ
く、製造操作性が向上する。また、本発明の光ファイバ
グレーティングは、基本モードの伝搬に関しては、従来
のシングルモード光ファイバを用いたものと同様の動作
をするため、通常のシングルモード光ファイバを用いた
通信システムに組み込むことが容易である。また、グレ
ーティング周期を変更することによって、第2のコアを
伝搬する高次モードと放射モードとの結合、高次モード
と他の高次モードとの結合、あるいは第1のコアを伝搬
する基本モードと放射モードとの結合などを実現させる
ことができ、より複雑なモード間の結合動作を行わせこ
とができる光ファイバグレーティングを提供することが
できる。As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. In the optical fiber grating of the present invention, the higher-order mode coupled to the fundamental mode does not reach the surface of the optical fiber, and even if a coating resin is provided on the surface of the optical fiber, the higher-order mode is applied to the coating resin. Unaffected. As a result, an optical fiber grating whose optical characteristics are unlikely to change before and after the provision of the coating resin can be configured. Therefore, since the design can be performed without considering the influence of the coating resin, the design is facilitated. Further, since there is no need to precisely control the thickness of the coating resin, the manufacturing operation is simplified. Furthermore, since the modes propagating through the core are coupled, the difference in the propagation constant between the modes can be reduced. For this reason, the grating period can be made longer than that of an optical fiber grating using a single mode optical fiber that couples a mode propagating in a normal core with a radiation mode, and the accuracy in manufacturing may be somewhat lower. The performance is improved. In addition, the optical fiber grating of the present invention operates in the same manner as that using a conventional single-mode optical fiber with respect to propagation of a fundamental mode, and therefore can be incorporated into a communication system using a normal single-mode optical fiber. Easy. Further, by changing the grating period, coupling of a higher-order mode and a radiation mode that propagate through the second core, coupling of a higher-order mode with another higher-order mode, or a fundamental mode that propagates through the first core And a radiation mode can be realized, and an optical fiber grating capable of performing a more complicated mode coupling operation can be provided.
【図1】 本発明の第1の実施形態例の光ファイバグレ
ーティングに用いる光ファイバの屈折率分布を示すグラ
フである。FIG. 1 is a graph showing a refractive index distribution of an optical fiber used for an optical fiber grating according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 図1に示す光ファイバのモード分布と屈折率
分布を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a mode distribution and a refractive index distribution of the optical fiber shown in FIG.
【図3】 本発明の第1の実施形態例の光ファイバグレ
ーティングにおいて、被覆樹脂塗布前と塗布後の波長−
透過損失特性を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing wavelengths before and after application of a coating resin in the optical fiber grating according to the first embodiment of the present invention.
4 is a graph showing transmission loss characteristics.
【図4】 本発明の第2の実施形態例の光ファイバグレ
ーティングに用いる光ファイバのモード分布と屈折率分
布を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a mode distribution and a refractive index distribution of an optical fiber used for an optical fiber grating according to a second embodiment of the present invention.
【図5】 図4に示す光ファイバのモード分布と屈折率
分布を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a mode distribution and a refractive index distribution of the optical fiber shown in FIG.
【図6】 製造実施例2において得られた光ファイバグ
レーティングの入射側と出射側にシングルモード光ファ
イバを接続して、その波長−透過損失特性を測定したグ
ラフである。FIG. 6 is a graph in which a single mode optical fiber is connected to the input side and the output side of the optical fiber grating obtained in Production Example 2, and the wavelength-transmission loss characteristics are measured.
【図7】 図2に示した屈折率分布を有する光ファイバ
の設計の一例におけるモードの分散曲線を示したグラフ
である。FIG. 7 is a graph showing a mode dispersion curve in an example of a design of the optical fiber having the refractive index distribution shown in FIG. 2;
【図8】 図4に示した屈折率分布を有する光ファイバ
の設計の一例におけるモードの分散曲線を示したグラフ
である。8 is a graph showing a mode dispersion curve in an example of the design of the optical fiber having the refractive index distribution shown in FIG.
【図9】 従来のフォトリフラクティブ効果を利用した
光ファイバグレーティングの製造工程を説明する概略構
成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram illustrating a manufacturing process of a conventional optical fiber grating utilizing a photorefractive effect.
【図10】 図10(a)は反射型光ファイバグレーテ
ィングの動作を示す説明図、図10(b)は反射型光フ
ァイバグレーティングの波長−阻止率特性を示すグラ
フ、図10(c)は反射型光ファイバグレーティングの
波長−透過損失特性を示すグラフである。10A is an explanatory diagram showing the operation of a reflection type optical fiber grating, FIG. 10B is a graph showing the wavelength-rejection ratio characteristics of the reflection type optical fiber grating, and FIG. 6 is a graph showing wavelength-transmission loss characteristics of the optical fiber grating.
【図11】 図11(a)は放射型光ファイバグレーテ
ィングの動作を示す説明図、図11(b)は放射型光フ
ァイバグレーティングの波長−透過損失特性を示すグラ
フである。FIG. 11A is an explanatory diagram showing the operation of a radiation type optical fiber grating, and FIG. 11B is a graph showing wavelength-transmission loss characteristics of the radiation type optical fiber grating.
【図12】 図12(a)は、光ファイバグレーティン
グを利用した光通信システムの一例を示す概略構成図、
図12(b)は利得−波長特性の一例を示すグラフであ
る。FIG. 12A is a schematic configuration diagram illustrating an example of an optical communication system using an optical fiber grating;
FIG. 12B is a graph showing an example of the gain-wavelength characteristic.
【図13】 従来の放射型光ファイバグレーティングに
おいて、フォトリフラクティブ効果によってコアの屈折
率を周期的に上昇させて製造するもの以外の第1の例を
示す概略構成図である。FIG. 13 is a schematic configuration diagram showing a first example of a conventional radiation type optical fiber grating other than one manufactured by periodically increasing the refractive index of a core by a photorefractive effect.
【図14】 図14(a)〜(c)は従来の放射型光フ
ァイバグレーティングにおいて、フォトリフラクティブ
効果によってコアの屈折率を周期的に上昇させて製造す
るもの以外の第2の例の製造方法を示す説明図である。FIGS. 14 (a) to 14 (c) show a second example of a method of manufacturing a conventional radiation type optical fiber grating except that the refractive index of a core is periodically increased by a photorefractive effect. FIG.
【図15】 通常の高屈折率のコアと、このコアの外周
に設けられた前記コアよりも低屈折率のクラッドとから
なるシングルモード光ファイバを伝搬するモードの正規
化伝搬定数と屈折率分布との関係の一例を示すグラフで
ある。FIG. 15: Normalized propagation constant and refractive index distribution of a mode propagating through a single-mode optical fiber including a normal high refractive index core and a cladding provided at the outer periphery of the core and having a lower refractive index than the core. 6 is a graph showing an example of the relationship with.
【図16】 図15に示すシングルモード光ファイバの
表面に被覆樹脂を施したときの屈折率分布と正規化伝搬
定数との関係の一例を示すグラフである。16 is a graph showing an example of a relationship between a refractive index distribution and a normalized propagation constant when a coating resin is applied to the surface of the single mode optical fiber shown in FIG.
【図17】光ファイバグレーティングの波長−透過損失
特性の一例を示すグラフである。FIG. 17 is a graph showing an example of a wavelength-transmission loss characteristic of an optical fiber grating.
1…第1のコア、2…第2のコア、3…クラッド、Δ1
3…第1のコアの相対屈折率差、Δ23…第2のコアの
相対屈折率差、R1…屈折率分布、M1…基本モードのモ
ード分布、M2…高次モードのモード分布、2a…第1
のコア径、2b…第2のコア径、2c…光ファイバ外径
(クラッド径)、4…光ファイバグレーティング、4a
…グレーティング部、5…シングルモード光ファイバ、
6…第1のコア、7…中間部、8…第2のコア、9…ク
ラッド、R2…屈折率分布、M3…基本モードのモード分
布、M4…高次モードのモード分布、Δ69…第1のコ
アの相対屈折率差、Δ89…第2のコアの相対屈折率
差。1: first core, 2: second core, 3: clad, Δ1
3: relative refractive index difference of the first core, Δ23: relative refractive index difference of the second core, R1: refractive index distribution, M1: mode distribution of fundamental mode, M2: mode distribution of higher order mode, 2a ... 1
Core diameter, 2b: second core diameter, 2c: optical fiber outer diameter (cladding diameter), 4: optical fiber grating, 4a
... Grating part, 5 ... Single mode optical fiber,
6: first core, 7: middle part, 8: second core, 9: cladding, R2: refractive index distribution, M3: mode distribution of fundamental mode, M4: mode distribution of higher-order mode, Δ69: first , Δ89... Relative refractive index difference of the second core.
フロントページの続き (72)発明者 酒井 哲弥 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉工場内 (72)発明者 田中 信幸 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉工場内 (72)発明者 島 研介 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉工場内 (72)発明者 西出 研二 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉工場内 Fターム(参考) 2H038 BA25 2H050 AB05X AB09X AB10X AB20X AC09 AC28 AC81 AC82 AC84 5K002 AA07 BA02 FA02 Continuing from the front page (72) Inventor Tetsuya Sakai 1440, Mukurosaki, Sakura-shi, Chiba Pref. Person Kensuke Shima 1440, Misaki, Sakura City, Chiba Prefecture Inside Fujikura Sakura Plant (72) Inventor Kenji Nishiide 1440, Misaki, Sakura City, Chiba Prefecture Inside Fujikura Sakura Plant F-term (reference) 2H038 BA25 2H050 AB05X AB09X AB10X AB20X AC09 AC28 AC81 AC82 AC84 5K002 AA07 BA02 FA02
Claims (3)
の外周に設けられ、かつこの第1のコアよりも低屈折率
の第2のコアとからなるコアと、 このコアの外周に設けられ、かつ前記第2のコアよりも
低屈折率のクラッドとからなる光ファイバにグレーティ
ング部が形成されたことを特徴とする光ファイバグレー
ティング。1. A core comprising a first core at a central portion, a second core provided on the outer periphery of the first core, and having a lower refractive index than the first core. An optical fiber grating, wherein a grating portion is formed on an optical fiber provided on the outer periphery and comprising a clad having a lower refractive index than the second core.
の外周に設けられ、かつこの第1のコアよりも低屈折率
の中間部と、この中間部の外周に設けられ、かつこの中
間部よりも高屈折率で、かつ前記第1のコアよりも低屈
折率の第2のコアとからなるコアと、 このコアの外周に設けられ、かつ前記第2のコアよりも
低屈折率のクラッドとからなる光ファイバにグレーティ
ング部が形成されたことを特徴とする光ファイバグレー
ティング。2. A first core at a central portion, an intermediate portion provided on an outer periphery of the first core, and having a lower refractive index than the first core, and an outer periphery of the intermediate portion, A core comprising a second core having a higher refractive index than the intermediate portion and having a lower refractive index than the first core; and a core provided on the outer periphery of the core and having a lower refractive index than the second core. An optical fiber grating, wherein a grating portion is formed in an optical fiber comprising a cladding having a refractive index.
イバグレーティングの少なくとも入射側にシングルモー
ド光ファイバを接続したことを特徴とする光通信システ
ム。3. An optical communication system, wherein a single-mode optical fiber is connected to at least the incident side of the optical fiber grating according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11097067A JP2000292629A (en) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | Optical fiber grating and optical communication system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11097067A JP2000292629A (en) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | Optical fiber grating and optical communication system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000292629A true JP2000292629A (en) | 2000-10-20 |
Family
ID=14182309
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11097067A Pending JP2000292629A (en) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | Optical fiber grating and optical communication system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000292629A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007123477A (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Fujikura Ltd | Fiber for optical amplification and optical amplifier |
US7362939B2 (en) | 2001-12-13 | 2008-04-22 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical fiber for long period grating, long period grating component and manufacturing method of the same |
JP2009111022A (en) * | 2007-10-26 | 2009-05-21 | Fujikura Ltd | Pump combiner and optical amplification device |
JP2010008900A (en) * | 2008-06-30 | 2010-01-14 | Osaka Prefecture Univ | Long-period fiber grating device |
JP2018036339A (en) * | 2016-08-29 | 2018-03-08 | 日本電信電話株式会社 | Optical fiber cable |
-
1999
- 1999-04-02 JP JP11097067A patent/JP2000292629A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7362939B2 (en) | 2001-12-13 | 2008-04-22 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical fiber for long period grating, long period grating component and manufacturing method of the same |
JP2007123477A (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Fujikura Ltd | Fiber for optical amplification and optical amplifier |
JP2009111022A (en) * | 2007-10-26 | 2009-05-21 | Fujikura Ltd | Pump combiner and optical amplification device |
JP2010008900A (en) * | 2008-06-30 | 2010-01-14 | Osaka Prefecture Univ | Long-period fiber grating device |
JP2018036339A (en) * | 2016-08-29 | 2018-03-08 | 日本電信電話株式会社 | Optical fiber cable |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6009222A (en) | Optical fibre and optical fibre grating | |
JP3136275B2 (en) | Long-period fiber grating device | |
EP1191365A1 (en) | Optical fiber grating element, production method thereof and optical fiber filter | |
US6845202B2 (en) | Optical fiber maximizing residual mechanical stress | |
EP0850430A1 (en) | Wavelength selective grating assisted optical couplers | |
EP1028333A2 (en) | Multiple wavelength optical multiplexing device, multiple wavelength light source incorporating aforementioned device, and optical amplifier | |
JP2000266945A (en) | Filtered optical waveguide with graded and linear chirp | |
US5796906A (en) | Optical planar waveguide notch filters | |
JP2000347057A (en) | Multimode optical fiber having function to remove higher order mode | |
GB2354083A (en) | Temperature compensating long period optical fibre grating filter | |
KR20010068798A (en) | Temperature compensated long period optical fiber grating filter using multi cladding structure | |
JP2002539495A (en) | Temperature compensated long period optical fiber grating filter | |
JPH11344620A (en) | Broadband long-period grating | |
JP3966978B2 (en) | Optical filter and optical communication system | |
JP2000292629A (en) | Optical fiber grating and optical communication system | |
EP1333299A2 (en) | Optical fiber and slanted optical fiber grating | |
JP4212724B2 (en) | Optical amplifier | |
US6289154B1 (en) | Grating-type optical component and method of manufacturing the same | |
Marin et al. | Bragg gratings in 2 x 2 symmetric fused fiber couplers: influence of the tilt on the wavelength response | |
JP2007072133A (en) | Waveguide type band rejection filter | |
JPH08201609A (en) | Chirped fiber grating | |
JPH09243848A (en) | Optical fiber and fiber type diffraction grating | |
JP4053645B2 (en) | Optical waveguide grating sensor | |
JPH1138264A (en) | Optical fiber grating and manufacturing method thereof | |
JP4002135B2 (en) | Fiber grating type optical components |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050420 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050510 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050711 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060104 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060509 |