WO2001098803A1

WO2001098803A1 - Selecteur de mode oblique a courte periode

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Publication number: WO2001098803A1
Application number: PCT/JP2001/005168
Authority: WO
Inventors: Akira Sakamoto; Masaaki Sudo; Reiko Kojima; Tomosada Inada; Satoshi Okude; Kenji Nishide
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2000-06-19
Filing date: 2001-06-18
Publication date: 2001-12-27
Anticipated expiration: 2002-12-19
Also published as: CN1207587C; GB2379031A; GB0229296D0; GB2379031B; CN1476541A; US6836418B2; US20030142912A1; GB2379031A8

Description

明細書 '

スラント型短周期グレーティング技術分野

本発明は、光通信分野などにおいて、光フィル夕などとして用いられるスラント型短周期グレーティングに関する。

本明細書は日本国への特許出願（特願 2 0 0 0 — 1 8 3 7 9 6 ) に基づくものであり、当該日本出願の記載内容は本明細書の一部として取り込まれるものとする。 . 背景技術

フアイパ型の光フィル夕の一例として光ファイバグレーテイングがある。光ファイバグレーティングには、長周期グレーティング（L P G) と短周期グレーティング（ S P G) がある光ファイバグレーティングは、従来は、コアに、その長さ方向に所定のグレーティング周期で屈折率の変化を形成したものである。なお、グレーティング周期とは、この屈折率変化の周期のことである。 L P Gのグレーティング周期は数百 / m程度である。

L P Gにおいては、屈折率の変化を形成したグレーティング · 部において、入射光のうち、所定の波長域の光が入射光と同方向に進行する前進クラッドモードと結合し、この波長域の光が損失した透過光が得られる。

これに対して S P Gはグレーティング周期が、光の波長の半分〜 1 / 3程度のものである。つまり、動作波長が 1 . 5 5 m付近であれば、例えばその 1シ 3程度の値が設定される。その結果、光ファイバのコアを伝搬する導波モードのうち、所定の波長域の光が反射して反射モ一ドと結合し、この光が損失した透過光が得られる。

L P Gにおいては、信号波形の劣化の原因となる微小リツプルが存在しないという利点がある。微小リップルとは、波長を横軸、透過率を縦軸にとった透過光の波長スぺクトルにおける微小な変動のことである。そのため、 L P Gは波長スペクトルにおいては滑らかな特性が得られる。また、反射光が殆ど存在しないことも利点のひとつである。

しかしながら、透過特性の調整が困難で任意の透過特性を得難いという欠点がある。

S P Gにおいては、グレーティング周期やグレーティング部の屈折率変化量などの他、グレーティング周期を長さ方向にそつて徐々に拡大、あるいは縮小させて変化させるチヤ一ブトグレーティングを適用することによって、損失光の波長帯域を広くしたり、損失光の強度を調整することができ、比較的自由に任意の透過特性を実現することができる。

しかしながら、 S P Gにおいては、反射光の作用によって多重反射が生じ、その結果、透過光の波長スペクトルにおいて、微小リップルを生じ、滑らかな波長スぺクトル特性が得られないという問題がある。また、反射光が大きいという問題もあるそこで、最近では、 S P Gの設計の自由度を生かし、さらに微小リップルが生じにくいスラント型 S P Gの開発が進められている。図 2 4はスラント型 S P Gの L例を示した側断面図である。以下、このスラント型 S P Gの製造方法にそって説明する。

図中符号 1はコアであって、このコア 1 の外周上に、このコァ 1 よりも低い屈折率を備えたクラッド 2が設けられて光ファィバが構成されている。

コア 1 とクラッド 2は石英系ガラスからなり、コア 1 には、特定波長の光を照射することによって石英ガラスの屈折率を上昇させる光感受性のド一パントが添加されている。光感受性のドーパントとしては、通常ゲルマニウムが用いられる。ゲルマ二ゥムを添加した石英ガラスに 2 4 0 n m付近の紫外光を照射すると、屈折率が上昇する。

したがって、位相マスクなどを介することにより、光フアイバのー側面より、コア 1 の長さ方向にそって所定のグレーティング周期で光を照射すると、光が照射された部分のコア 1 の屈折率が上昇し、複数の高屈折率部 3 、 3…が所定グレーティング周期で配列されたグレーティング部 4が得られる。

高屈折率部 3 、 3…はコア 1 を横切るように、かつコア 1 の中心軸 Bに直交せず、斜めに形成されている。そして、複数の高屈折率部 3 、 3…がコア 1 の長さ方向にそって相互に平行に配列されている。高屈折率部 3 に直交する線 Aの方向をグレーティング方向という。あるいはグレーティング部の格子べクトル方向とレう。

そして、このグレーティング方向 Aとコア 1 の中心軸 B との角度 0 をスラント角度といい、この > によって高屈折率部 3 の傾きの大きさを表す。なお、通常の S P Gは、グレーティング方向がコア 1 の中心軸と一致しており、 0 はゼロである。その結果、入射方向と同じ方にコア 1 を進行する導波モードがグレーティング部 4において反射された光は、クラッド 2 に放出され、入射光と逆行する後進クラッドモードと結合する。すなわち、コア 1 を逆行する反射モ一ドと結合しないため、多重反射が生じにくくなる。そして、波長スペクトルにおいて得られる微小リップルの強度を小さくすることができる。

図 2 5 ( a ) 、図 2 5 ( b ) 、図 2 6 ( a ) 、図 2 6 ( b ) は、スラント角度を変化させた場合の波長スペクトルを示したものである。

なお、導波モードは複数の後進クラッドモードと結合するため、波長スぺクトルにおいては複数の損失ピークが近接して並列している。

スラント角度を 0度、 2 . 9度、 4度、 5 . 8度と壻加すると、導波モードの反射モードへの結合は、 4度において最小となり、さらにこのスラント角度が 5 . 8度に増加すると、前記結合が再び増加する。すなわち、スラント角度の増加に伴って、反射モードへの結合が増加、減少を繰り返す周期的な特性を奏する。

この反射モードへの結合が最初に極小値となる角度を反射抑制角と呼ぶことにする（この例においては図 2 6 ( a ) に示した様に 4度）。

スラント型 S P Gにおいては、スラント角度を反射抑制角付近に設定すると、微小リップルの影響を小さくすることができる。

しかし、コアと、その外周上に設けられ、このコアよりも低い屈折率を備えたクラッドとを有し、コアがゲルマニウム添加石英ガラスからなり、クラッド^純粋石英ガラスからなる一般的なシングルモード光ファイバを用いたスラント型 S P Gにおいては、スラント角度を反射抑制角付近に設定すると、導波モ — ドがクラッドモードに結合する帯域が広くなり、急峻な波長スぺクトルが得られないという欠点がある。 '

図 2 7 は、この様な一般的なシングルモード光ファイバのコァに、一定のグレーティング周期で、スラント短周期型のダレ一ティング部を、スラント角度が反射抑制角付近になる様に形成したスラン卜型 S P Gの透過光の波長スぺクトルの一例を示したものである。損失帯域（損失ピークの帯域）は 2 0 n m以上に及んでいる。

またスラント型 S P Gにおいては、透過光の波長スぺクトルにおいて得られる損失ピークが大きい波長帯域をメインバンド、メインバンドの短波長側にあらわれる小さい波長帯域をサイドバンド、という様に、分けることができる場合がある。そして、メインバンドの損失ピークの長波長側の部分に不要なゴ一ストモ一ドのピークが存在する場合や、メインパンドの損失ピークに並列する様に現れるノイズとなるサイドバンドの透過損失が大きくなる場合がある。

ゴーストピークが存在したり、サイドバンドの透過損失が大きくなつたりすると、実質的には充分に損失帯域を狭くすることができず、急峻な波長スペクトルは得られない場合がある。

また、同じ露光量、つまり同じ屈折率変化を与えても、透過損失のメインパンドの面積（以下、「透過損失面積」という場合がある。）が小さい場合は、同じフィルタ特性を得るのに長く露光しなければならないため、製造上不利となる。この様にスラント型 S P Gにおいては、急峻な波長スぺクトル、ゴーストモードのピークの低減、サイドパンドの透過損失の低減、透過損失面積の拡大などの種々の課題があり、所望の特性を得ることが困難な場合があり、光.学特性の設計の自由度は、未だ充分ではなかった。特に狭い損失帯域を得ることは困難な場合があった。

スラント型 S P Gは、例えばエルビウム（E r ) 添加光ファィバ増幅器の波長一利得特性を等化するために用いられる。スラント型 S P Gは、前記 E r添加光ファイバ増幅器の利得一波長特性の光学特性に対応する様に、種々の設計ができるものが好ましい。そして、このときゴーストモードやサイドパンドの大きさが問題とならないものが好ましい。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、自由に光学特性を設計することができるスラント型 S P Gを提供することを課題とする。

具体的には、透過光の波長スペクトルにおいて、狭い損失帯域を備えたスラント型 S P Gを提供することを課題とする。さらに同じ屈折率変化で、より透過損失面積の大きいスラント型 S P Gを提供することを課題とする。

さらに、ゴ一ストモ一ドのピークを低減したスラント型 S P Gを提供することを課題とする。さらに、サイドバンドの透過損失の低減を図ることができるスラント型 S P Gを提供することを課題とする。発明の開示

前記課題を解決するため、本発明においては以下の様な発明を提案する。、 ⁷

第 1 の発明は、コアと該コアの外周上に設けられたクラッドを有し、

該コアが、光の照射によって石英ガラスの屈折率を変化させる光感受性のドーパントを添加した石英ガラスからなり、該クラッドが、 1層または 2層以上からなり、少なくとも前記コアに隣接する層が、光の照射によって石英ガラスの屈折率を変化させる光感受性のドーパントを添加した石英ガラスからなる光感受層である光ファイバに光を照射し、

前記コアと前記クラッドの光感受層の屈折率を、当該光ファィバの長さ方向にそって所定のダレ一ティング周期で所定のスラント角度をもって変化させてグレーティング部を形成したスラント型短周期グレーティングであって、

前記コアの外径が 5 z m以上であり、

該コアに隣接する前記クラッドの光感受層に対する、当該コァの相対光感受率が、以下の式（ 1 )

0.2 - 0.1 · (K - 1.7)≤ < 0.1«{0.41 - 0.33 - (V - 1.7)} · ··( "

(式中、 aはコアの外径（単位： m ) 、

Vは正規化周波数、 pは、該コアに隣接する前記ク ⁸ラッドの光感受層に対する、当該コアの相対光感受率）

を満足し、

かつ前記スラント角度が導波モードの反射モードへの結合による損失が極小値になる角度に設定されていることを特徴とするスラント型短周期ダレ一ティングである。

第 2の発明は、第 1 の発明のスラント型短周期グレーティングにおいて、前記コアの外径が 7 m以上であることを特徴とするスラント型短周期グレーティングである。

第 3 の発明は、第 1 の発明のスラント型短周期グレーティングにおいて、前記コアの相対光感受率が 0 . 1 〜 0 . 4であることを特徴とするスラント型短周期グレーティングである。第 4の発明は、第 1 の発明のスラント型短周期グレーティングにおいて、前記クラッドの光感受層の外径が、前記コアの外径の 4倍以上であることを特徴とするスラント型短周期グレーティングである。

第 5 の発明は、第 1 の発明のスラント型短周期グレーティングにおいて、前記コアの外径が 1 2 m以下であることを特徵とするスラント型短周期ダレ一ティングである。

第 6の発明は、第 1 の発明のスラント型短周期グレーティングにおいて、前記コア—前記クラッドの比屈折率差が 0 . 5 % 以下であることを特徴とするスラント型短周期ダレ一ティングである。

第 7 の発明は、第 1 の発明のスラント型短周期グレーティングにおいて、前記コアにアルミニウムまたはリンが添加されていることを特徴とするスラント型短周期グレーティングである第 8,の発明は、コアと該コアの外周上に設けられたクラッドを有し、

該クラッドが、 1層または 2層以上からなり、少なくともそのうちの 1 層が、光の照射によって石英ガラスの屈折率を変化させる光感受性のドーパントを添加した石英ガラスからなる光感受層である光ファイバに光を照射し、

該光感受層の屈折率を、当該光ファイバの長さ方向にそって所定のグレーティング周期で所定のスラント角度をもって変化させてグレーティング部を形成したスラント型短周期グレーティングであって、

前記クラッド中の最も光感受性の高い光感受層に対する、前記コアの相対光感受率が、以下の式（ 2 )

P≤m₁{V ~ 2) + m₂

m,

m₂ = -0.0083827α² + 0.18344 " - 0.6912 '(2) ただし、尸の数値範囲が 0以下もしくは虚数となった場合は

尸は 0とする

(式中、 aはコアの外径（単位： m ) 、

Vは正規化周波数、

Pは、前記クラッド中の最も光感受性の高い光感受層に対する、前記コァの相対光感受率）を満たすことを特徴とするスラント型短周期ダレ一ティングである。

第 9の発明は、コアと該コアの外周上に設けられたクラッド有し、

前記クラッド中の最も光感受性の高い光感受層に対する、前記コアの相対光感受率が、以下の式（ 3 )

P ( -1.7868)⁰鳩²² + 0.17416 -1.121

ただし、尸の数値範囲が 0以下もしくは虚数となった場合は）尸は 0とする

(式中、 aはコアの外径（単位： m ) 、

Vは正規化周波数、

Pは、前記クラッド中の最も光感受性の高い光感受層に対する、前記コアの相対光感受率〉

を満たすことを特徴とするスラント型短周期グレーティングである。

第 1 0 の発明は、コアと該コアの外周上に設けられたクラッドを有し、

該クラッドが、 1層または 2層以上からなり、少なくともそのうちの 1層が、光の照射によって石英ガラスの屈折率を変化させる光感受性のドーパントを添加した石英ガラスからなる光感受層である光ファイバに光を照射し、

前記光感受層に対する前記コアの相対光感受率が、以下の式 ( 4 )

P≥ml\a -m2 '

ml = -0.28947 + 0.17702F …（ ml = -344.28 + 543.53F― 272.8K² + 44.494K³

m3 = 0.96687 - 0.24791F

ただし、尸の数値範囲が 0以下もしくは虚数となった場合は

Pは 0とする

(式中、 aはコアの外径（単位： m ) 、

Vは正規化周波数、

Pは、前記クラッド中の最も光感受性の高い光感受層に対する、前記コァの相対光感受率）

を満たすことを特徵とするスラント型短周期ダレ一ティングである。第 1 1 の発明は、第 8〜 1 0 いずれかの発明において、スラント型短周期グレーティングにおいて、導波モードの反射モ一ドへの結合による損失が極小値になるスラント角度が設定されていることを特徴とするスラント型短周期グレーティングである。

第 1 2 の発明は、第 8〜 1 0 のいずれかの発明のスラント型短周期グレーティングにおいて、前記光感受層に対する前記コァの相対光感受率が 0. 2以上であることを特徴とするスラント型短周期グレーティングである。

第 1 3 の発明は、第 8〜 1 0 のいずれかの発明のスラント型短周期グレーティングにおいて、

前記グレーティング周期がチヤ一ブトピッチであり、該グレ —ティング周期ののチヤープ率が 2 0 n m/ c m以下であるこ ^を特徴とするスラント型短周期グレーティングである。

第 1 4の発明は、第 1 ~ 1 0のいずれかの発明のスラント型短周期グレーティングにおいて、

波長 1 5 5 0 n m、かつ直径 6 0 mmの巻き径の条件下における、前記光ファイバの曲げ損失が、 l d B/m以下であることを特徴とするスラント型短周期グレーティングである。

第 1 5 の発明は、第 1〜 1 0 のいずれかの発明のスラント型短周期グレーティングにおいて、

波長 1 5 5 0 n m、かつ直径 4 0 mmの巻き径の条件下における、前記光ファイバの曲げ損失が、 0. 1 d B /m以下であることを特徴とするスラント型短周期グレーティングである。第 1 6 の発明は、第 1〜 1 0のいずれかの発明のスラント型短周期グレーティングにおいて、当該スラント型短周期ダレ一ティングの動作波長における前 ¾光フアイバの導波モードのモ

—ドフィ一ルド径が 1 5 以下であることを特徴とするスラント型短周期グレーティングである。

第 1 7の発明は、第 1 〜 1 0 のいずれかの発明のスラント型短周期グレーティングにお.いて、前記光感受層の外径が、当該スラント型短周期グレーティングの動作波長における前記光フアイバの導波モードのモードフィールド径の 1 . 5倍以上であることを特徴とするスラント型短周期グレーティングである。第 1 8 の発明は、第 1 〜 1 0のいずれかの発明のスラント型短周期グレーティングにおいて、前記光感受層の外径が 6 0 m以下であることを特徴とするスラント型短周期ダレ一ティングである。

第 1 9 の発明は、第 1 〜 1 0のいずれかの発明のスラント型短周期グレーティングにおいて、前記グレーティング部の長さが 1 〜 1 0 O m mであることを特徴とするスラント型短周期グレーティングである。

第 2 0 の発明は、第 1 1 0のいずれかの発明のスラント型短周期グレーティングと光増幅器とを備えた光増幅器モジュ —ルであって、

当該スラント型短周期グレーティングによって該光増幅器の利得等化を行うものであることを特徴とする光増幅器モジユールである。

第 2 1 の発明は、第 2 0 の発明の光増幅器モジュールにおいて、前記光増幅器がエルビウム添加光ファイバ増幅器であることを特徴とする光増幅器モジュールである。

第 2 2 の発明は、第 2 0の発明の光増幅器モジュールを用いたことを特徴とする光通信シス ^ム。

第 2 3の発明は、第 1〜 1 0 のいずれか発明の条件を満足するように、スラント型短周期グレーティングを設計し、製造することを特徴とするスラント型短周期グレーティングの製造方法である。図面の簡単な説明

図 1 は、光ファイバの屈折率プロファイルと相対光感受率プ口ファイルの設計条件を示したグラフである。

図 2 は、第 1 の実施形態例の結合波長と透過損失の計算結果例を示したグラフである。

図 3 ( a ) 、図 3 ( b ) は、第 1 の実施形態例に係るコアの相対光感受率とメインバンド帯域との関係と、コアの相対光感受率とサイドバンド/メインバンド損失比との関係を示したグラフである。

図 4 ( a ) 、図 4 ( b ) は、第 1 の実施形態例に係るコアの相対光感受率とメインバンド帯域との関係と、コアの相対光感受率とサイドバンドノメインバンド損失比との関係を示したグラフである。

図 5 ( a ) 、図 5 ( b ) は、第 1 の実施形態例に係るコアの相対光感受率とメインバンド帯域との関係と、コアの相対光感受率とサイドバンド Zメインバンド損失比との関係を示したグラフである。

図 6 は、サイドバンドを構成するクラッドモードの電界強度を示したグラフである。

図 7 は、第 1 の実施形態例のスラント型 S P Gの特性を満足する 3つのパラメ一夕の範囲をしたグラフである。

図 8 は、第 1 の実施形態例のスラント型 S P Gの透過光の波長スペクトルの一例を示したグラフである。 .

図 9は、第 2の実施形態例のスラント型 S P Gにおいて、実行屈折率と結合定数の関係を計算した結果を示したグラフである。

図 1 0 は、第 2の実施形態例における波長一透過損失特性の関係の一例を示したグラフである。

図 1 1 は、図 1 1 ( a ) 、図 1 1 ( b ) は第 2 の実施形態例において、コアの相対光感受率—メインバンド帯域の関係の一例を示したグラフである。

図 1 2は、図 1 2 ( a ) 、図 1 2 ( b ) は第 2 の実施形態例において、コアの相対光感受率一メインバンド帯域の関係の一例を示したグラフである。

図 1 3 は、図 1 3 ( a ) 、図 1 3 ( b ) は第 2 の実施形態例において、コアの相対光感受率—メインバンド帯域の関係の一例を示したグラフである。

図 1 4は、図 1 4 ( a ) 、図 1 4 ( b ) は第 2 の実施形態例において、コアの相対光感受率—積分値の関係の一例を示したグラフである。

図 1 5は、図 1 5 ( a ) 、図 1 5 ( b ) は第 2 の実施形態例において、コアの波長—透過損失の関係の一例を示したグラフである。

図 1 6 は、ゴーストモードのピークが存在するスラント型 S P Gの波長スぺクトルの例を示したダラである。

図 1 7 ( a ) 、図 1 7 ( b ) は第 2の実施形態例において、正規化周波数一結合定数比の関係の一例を示したグラフである図 1 8 ( a ) 、図 1 8 ( b ) は第 2の実施形態例において、正規化周波数—結合定数比の関係の一例を示したグラフである図 1 9 ( a ) 、図 1 9 ( ¾ ) は、 L P 1 1 モードと導波モ一ドの電界分布を示したグラフである。

図 2 0 ( a ) 、図 2 0 ( b ) は、第 2 の実施形態例において、ゴーストモードのピ一クが存する例と存在しない例を示したグラフである。

図 2 1 ( a ) 、図 2 1 ( ) は、，第 2の実施形態例においてコアの外径一サイドバンドメインパンド損失比を示したグラフである。

図 2 2 ( a ) 、図 2 2 ( b ) は、第 2 の実施形態例においてコアの外径一サイドバンドメインバンド損失比を示したダラフである。 .

図 2 3 ( a ) 、図 2 3 ( b ) は、第 2の実施形態例において、サイドバンドが大きい場合の例と小さい場合の例を示したグラフである。

図 2 4は、スラント型 S P Gの構成の一例を示したが説明図である。

図 2 5 ( a ) 、図 2 5 ( b ) は、スラント角度を変化させたときのスラント型 S P Gの波長スぺクトルの一例を示したダラフである。図 2 6 ( a ) 、図 2 6 ( b ) スラント角度を変化させたときのスラント型 S P Gの波長スぺクトルの一例を示したダラフである。

図 2 7は、従来のスラント型 S P Gの波長スペクトルの一例を示したグラフである。

図 2 8は、サイドバンドとメインバンドが存在するスラント型 S P Gの波長スぺクトルの一例を示したグラフである。発明を実施するための最良の形態

1 . 第 1の実施形態例

本発明者らは、まず、狭い損失帯域を得ること、

を目的として検討を行った。

以下、本発明の検討の経過を追って、本発明について詳細に説明する。

第 1 の実施形態例においては、実質的にグレーティング周期が一定のスラント型 S P Gに適用'可能な条件であって、「狭い損失帯域」と、「サイドバンドの損失ピークの抑制」、の効果が得られる。

上述の様に、スラント型 S P Gにおいては、透過光の波長スぺクトルにおいて得られる損失ピークが大きい波長帯域をメインパンド、メインバンドの短波長側に現れる小さい波長帯域をサイドバンド、という様に、分けることができる場合がある。

図 2 8は、メインバンドとサイドバンドが存在する波長スぺクトルの一例を示したものである。長波長側がメインバンド、短波長側がサイドバンドである。光フィル夕においては、上述の様にサイドバンドの透過損失がノイズとなる場合が多る。

また、光フィルタとしては、メインバンドとサイドバンドの透過損失の差が小さい程、設計の自由度が高くなり、好ましいしたがって、「サイドバンドの損失ピークの抑制 J

が求められる。

図 1 は、コアの外径 a、正規化周波数 V、クラッドにおいて、コアに隣接する光感受層に対するコアの相対光感受率 Pの 3 つのパラメ一夕の設計条件を示したものである。

図 1 に示したように、クラッドはコアに隣接する第 1層 Cと、その外周上の第 2層 Dとから構成されている。第 1層 Cは光感受性のドーパントを添加した石英ガラスからなる光感受層である。

この例において、第 1層 Cの半径は、コア半径 a 2の 5倍である。また、クラッドの半径は 6 2 . 5 mである。

この設計条件で、上記 3つのパラメ一夕が、メインバンドの帯域、およびサイドバンド損失のメインバンド損失に対する比率にどのように影響するかについて説明する。

グラフ中において、光ファイバの屈折率プロファイルは実線で囲まれている。

屈折率プロファイルにおいては、コアの屈折率が最も高く、クラッドの第 1層 Cと、第 2層 Dの屈折率は等しく設定されている。なお、第 1層 Cと第 2層 Dの屈折率は必ずしも一致している必要はなく、第 1層 Cの屈折率の方が高い場合、逆に第 2 層 Dの屈折率の方が高い場合も考えられる。光感受性のプロファイルは、縦軸に示した相対光感受率を基準に表されており、一点鎖線で囲まれている。

このプロファイルにおいては、第 1層 Cに光感受性のドーパン卜が最も多量に添加されている。

相対光感受率は、最も多量に光感受性のドーパントが添加されている光感受層（この例においては第 1層 C ) における光感受性のド一パント濃度を 1 としたときの、他の層（コア、あるいはクラッドを構成する他の層；この例においてはコアと、第 2層 D ) における光感受性のドーパントの添加量の割合であるなお、コア内において、光感受性のドーパントの濃度が一定である必要はない。コア内において光感受性のドーパント濃度が異なる場合は、コア全域で平均化したドーパント濃度から、相対光感受率を算出する。

図 1からわかる様に、この例においてはコアには少量の光感光性のドーパントが添加され、第 2層 Dには光感光性のドーパントは添加されていない。

従来の例においては、コアにのみ光感受性のドーパントを添加した例を示したが、この実施形態例においては、主にクラッドの第 1層 Cに光感受性のドーパントが添加さ.れ、さらにコアにも少量の光感受性のドーパントが添加されている。

コアには、相対光感受率を調整するためにゲルマニウムが添加され、屈折率を調整するためにリン、アルミニウムなどが添加されている。

リン、アルミニウムは光感受性がなく、かつ屈折率を上昇させる作用を有するドーパントである。クラッドの第 1層 Cには、光感受性を調整するため、ゲルマ二ゥムが添加され、必要に応じてホウ素、フッ素などが添加され、屈折率が調整されている。

第 2層 Dは、純粋石英ガラス、または屈折率を調整するため、ホウ素、フッ素などを添加した石英ガラスから形成されている。

なお、この例において検討したコアの外径は、 7、 8、 1 0 mの 3種である。

正規化周波数 Vはコアの外径とコア一クラッドの比屈折率差によって、以下の式

λ 2

2 „2

' ,ヽ、、 . II core一 n clad

たたし Δ =

2n core

によって定まる。

式中、 λ は動作波長、 aはコアの外径（単位： ^ m) 、 n c 1 a _dはクラッドの屈折率、 n _e。_reはコアの屈折率、 Δはコア一クラッドの比屈折率差である。正規化周波数 Vは 1 . 7〜 2 . 3 の範囲で変化させている。

また、コアの相対光感受率は 0〜 0. 4の範囲で変化させている。

なお、本実施形態例において、スラント型 S P Gの動作波長は 1 5 0 0〜 1 6 0 O n mである。そして、まず、コアの外径、 ¾規化周波数、コアの相対光感受率の値を設定した上で、スラント角度を 0度から徐々に大きくしていったときに、導波モードの、反射モード（後進 L P O 1モード）への結合による損失が極小値（通常は 0〜 0. 0 1 d B程度）となる最初の角度（反射抑制角）にスラント角度を設定している。したがって、本実施例において、反射モードへの結合は殆どない。スラント角度は他の条件によっても異なるが実質的には 1. 5〜 8度、好ましくは 1. 5〜 6度ある。

ついで、この条件で、導波モードの L P 0 Xモード群への結合と、導波モードの L P 1 Xモード群への結合について、実効屈折率と結合係数の計算を行った。 L P O Xモード群と L P 1 Xモード群はメインバンドおよびサイドバンドを構成するクラッドモード群である。

さらに、この実効屈折率と結合係数を、動作波長 1 5 5 0 n m、一定のグレーティング周期でスラント型 S P Gを作製したときの結合波長（導波モードがクラッドモードと結合する波長 ) と透過損失に、モード結合理論を用い、それぞれの結合によつて生じる透過損失の和をとることにより、変換した。

図 2は計算結果の例を示したグラフである。鲁は L P O Xモード（L P 0 1、 L P 0 2 -) と導波モ一ドが結合する波長（結合波長）とそのときの透過損失をプロッ卜したものである。〇は L P 1 Xモード（ L P 1 1 、 L P 1 2、 ·'·）（Xは整数）と、導波モードが結合する波長（結合波長）と、そのときの透過損失をプロットしたものである。

なお、メインバンドの損失帯域（メインパンド帯域）は、メインバンドの最長波長側に現れる L P 1 1 モードの結合波長から、損失が最小になる最初の L p i xモードの結合波長までの幅である。

図 3 ( a ) 〜図 5 ( b ) は、コアの外径 a、正規化周波数 V 、コアの相対光感受率 Pを変化させて、同様に反射モードへの結合が最小になるスラント角度（反射抑制角）を求め、計算を行い、各条件についてメインバンド帯域と、サイドバンドノメインパンド損失を求めた結果を示したものである。

図 3 ( a ). 、図 3 ( b ) は、それぞれ、コアの外径 7 ΠΙのときのコアの相対光感受率とメインバンド帯域との関係と、コァの相対光感受率とサイドバンドノメインバンド損失比との関係を示したグラフである。

結果は正規化周波数ごとにまとめられている。

図 4 ( a ) 、図 4 ( b ) は、コアの外径の場合の同様のグラフである。

図 5 ( a ) 、図 5 ( b ) は、コアの外径 l O mの場合の同様のグラフである。

なお、メイシバンド損失はメインバンドの透過損失のピークトップの値、サイドバンド損失は、サイドバンドの透過損失のピークトップの値である。

これらのグラフより、メインバンド帯域はコアの相対光感受率が大きくなると大きくなることがわかる。

すなわち、コアの相対光感受率が大きいとコアの屈折率変化量が大きくなるため、反射モードへの結合が生じやすくなる。したがって、これを防ぐためにスラント角度を大きくする必要が生じる。そして、メインバンド帯域はスラント角度が大きくなると大きくなる傾向があるため、結果としてメインバンド帯域が大きくなる。

メインバンド帯域は、コアの外径と正規化周波数にも比較的大きく依存している。メインバンド帯域は、コアの外径が大きくなると狭くなり、正規化周波数 Vが小さくなると狭くなる傾向がある。

すなわち、コアの外径が大きくなるとファイバ断面において光が広がる傾向があり、また、同じコアの外径であれば、正規化周波数が小さいと、コアークラッド比屈折率差が小さくなつて、同様に光が広がる傾向にある。

スラント型 S P Gにおいては、ファイバ断面方向にも周期構造が存在するが、断面方向における位相整合条件が光の広がりによって厳しくなる。その結果、スラント角度が小さくても反射モードへの結合が小さくなり、メインバンドを狭くすることができる。

また、コアの相対光感受率が大きくなると、サイドバンド Z メインパンド損失比が小さくなる。理由は以下の通りである。

図 6 にサイドバンドを構成するクラッドモードの電界強度を示したものである。また、導波モードの電界強度もあわせて示されている。

コアとクラッドの境界付近のクラッド側において、導波モードは比較的強い正の電界強度をもち、サイドバンド内のクラッドモードは負の電界強度をもち、逆向きである。したがって、結合係数が負の値である。一方コア側では、導波モードとクラッドモードが同じ正の電界強度を持ち、向きが同じであって、これらふたつのモードのオーバーラップはコア側では正の値をもつ。したがって、コアにグレーティングが形成されると、コァ側とクラッド側でオーバーラップが相殺され、結合係数が小さくなる。

また、サイドバンドメインバンド損失比は、コアの外径と正規化周波数にはそれほど大きく依存しておらず、どの条件においても、コアの相対光感受率が 0. 2付近になるとサイドバンドノメインバンド損失比が大きく減少する傾向がある。

これらの前提をふまえた上で、実用可能であり、かつ本発明の目的を達成できるスラント型 S P Gの条件を、メインバンド帯域は 1 0 n m以下、サイドバンド/メインバンド損失比を 0 . 2以下と.する。このような特性を備えたものは従来、得られていなかったことは言うまでもない。この様な特性を備えることにより、光フィルタを作成する際の設計の自由度が高くなる、という効果が得られ、エルビウム（E r ) 添加光ファイバ増幅器（略称： E D F A) の利得を平坦化（等化）する利得等化器（略称： G E Q) に適用した場合には、利得等化残さが小さくできる、という効果が得られる。

そして、コアの外径、コアの相対光感受率、正規化周波数の関係から、この範囲を満足する範囲を求めると、図 7 に示した範囲となる.。

なお、この例の計算では 7 m以上の範囲を求めているが、実質的にはコアの外径が 5 i m以上であり、かつ上記の式（ 1 ) を満足する範囲である。

図 8 は、このような条件で作製したスラント型 S P Gの一例の透過光の波長スぺクトルを示したものである。

メインバンド帯域が 8 . 5 n mと狭く、サイドバンド/メインバンド損失比が 0. 1 8 と小さく、好ましい特性が得られていることがわかる。

- なお、このスラント型 S P Gにおいては、石英ガラスのゲルマニウムとアルミニウムを添加したガラスからコアを形成し、クラッドの第 1層 Cをゲルマニウムとフッ素を添加した石英ガラスから形成し、第 2層 Dをフッ素を添加した石英ガラスから形成している。

コアの相対光感受率は 0. 1 8、正規化周波数は 2. 3であ' る。また、コアの外径 1 0 m、コアークラッドの比屈折率差 0. 3 %、クラッドの光感受層の外径 4 0 m、クラッド径 1 2 5 m, モードフィールド径 1 2 ΠΊ、ブラッグ波長 1 5 5 0 n m、グレーティング周期 5 3 6 n m、グレーティング長（グレーティング部の長さ） 1 0 mm、スラント角度 3度、直径 6 O mmの巻き径の曲げ損失は 0. 0 2 d Bである。

本実施形態例のスラント型 S P Gは、コアの外径が 5 ii m以上、好ましくは 7 m以上で、前記の式（ 1 ) を満足することが条件となるが、さらに、以下の条件を満足すると好ましい。

すなわち、コアの相対光感受率は 0. 1 〜 0. 4であると好ましい。この範囲外であると、条件によっては所望の特性が得られない場合がある。

また、クラッドの光感受率層の外径は透過損失を充分に得られる様にするという点から、コアの外径 aの 4倍以上であることが好ましい。

また、コアの外径は 1 2 m以下であると好ましい。 1 2 mをこえると曲げ損失が大きくなり不都合である。また、条件によっては所望の特性が得られない場合がある。

さらに、図 7 に示した範囲において、コアークラッドの比屈折率差は 0. 5 %以下である。実質的には 0. 2〜 0. 4 %であると好ましい。 0. 5 %をこえると、条件によっては所望の特性が得られない場合がある。

また、グレーティングを形成する光ファイバの曲げ損失は、動作波長（好ましくは波長 1 5 5 0 n m) において、直径 6 0 mmの巻き径で 1 d B /m以下であると好ましい。さらに好ましくは、波長 1 5 5 0 nm、かつ直径 4 0 mmの巻き径の条件下の曲げ損失が 0. 1 d B/m以下（さらに好ましくは 0. 0 1 d B Zm以下）である。

曲げ損失が大きくなると、モジュールに収納する場合のハンドリング性などが低下するため不都合である。

また、スラント型 S P Gに用いる光ファイバの動作波長（本実施形態例において、 1 5 0 0〜 1 6 0 0 nm、好ましくは 1 5 5 0 n m) における導波モードのモードフィールド径は 1 5 m以下であると好ましい。 1 5 mをこえると光の閉じこめが弱く高損失であり、実用に適しない場合がある。また、他のファイバとの接続の際に接続損失が大きくなるおそれがある。なお、曲げ損失とモ一ドフィ一ルド径は、コアの外径に大きく影響され、コアの外径が大きくなれば曲げ損失が大きくなる。また、モードフィールド径も大きくなる。そのため、コアの外径は上述の様に例えば 1 2 m以下が好ましい。

本実施形態例のスラント型 S P Gにおいては、グレーティング周期は動作波長の 1ノ 3〜半分程度であって、所望の特性によって設定されるが、狭いメインバンド帯域を得るためにはグレーティング周期を一定周期とすると好ましい。また、一定周期の場合はグレーティング長を短くとすると好ましい。グレーティング長が長いと、各クラッドモードへ結合しているスぺクトルが細くなり、リップルが大きくなる傾向がある。特に限定するものではないが、好ましくはグレーティング長は 1 〜 1 0 O m m以下、さらに好ましくは 5 m m以下とされる。

1 m m未満では、短かすぎて必要な透過損失が得られないおそれがある。 1 0 0 m mをこえると、グレーティング部の形成が困難になるばかりでなく、デバイスが大きくなり、モジュ一ルなどに収納する際に不都合を生じるおそれがある。

なお、グレーティング長は、フィルタ帯域、透過損失などの光学特性に影響するため、所望の特性を考慮して適宜調整すると好ましい。

また、クラッドの光感受層の外径は、このスラント型 S P G の動作波長（本実施形態例においては 1 5 0 0〜 1 6 0 0 n m 、好ましくは 1 5 5 0 n m ) の導波モードのモードフィールド径の 1 . 5倍以上であると好ましい。なお、上限値は特に限定しないが、実質的には 8倍以下とされる。

1 . 5倍未満では、導波モードが伝搬する領域に光感受層のグレーティング部が形成されないため、充分な損失ピークが得られない場合がある。

また、この条件を満足した上で、クラッドの光感受層の外径は 6 0 m以下であると好ましい。

光感受層はグレ一ティング形成時に照射される特定波長の光を吸収する傾向があるため、光感受層の外径が大きすぎると、光ファイバの側面から光を照射した場合に、光の照射面と反対側に位置する光感受層の部分に必要充分な光が照射されない。その結果、屈折率を充分に上昇させることができず、屈折率の変化が不均一となる場合がある。

また、クラッドは光感受層を備えていれば、 1層であっても

2層以上の多層構造でもよいが、製造性の観点からは、 2層以上の多層構造とすると好ましい。

さらに、光感光性のドーパント、屈折率を調整するためのド一パントの添加量などの条件については設計条件にしたがって適宜変更可能である。

また、本実施形態例において、スラント型 S P Gに用いる光ファイバは、 V A D法、 M C V D法、 P C V D法などの公知の方法によって製造することができ、グレーティング部は、光源としてエキシマレ一ザなどを用いて公知の方法によって製造することができる。

このように、本実施形態例のスラント型 S P Gは、透過光の波長スペクトルにおいて、メインバンドの帯域が狭く、かつサィドバンド損失が小さいため、狭い帯域に損失ピークが得られる。

なお、上述した手順に従ってスラント型 S P Gを設計して製造すれば、所望の特性を備えたスラント型 S P Gを確実に製造することができる。

2 . 第 2の実施形態例

第 1 の実施形態例はダレ一ティング周期が一定周期のものに適用すると好ましく、ダレ一ティング周期が変化するチヤープトピッチに適用しても必ずしも充分な効果を得ることができない場合がある。設計条件の自由度を拡大するためには、例えば狭い損失帯域を設定した上で、さらにチヤ一ブトピッチを適用して微調整することができると好ましい。

第 2 の実施形態例は、グレーティング周期が一定周期の場合でも、チヤ一ブトピッチの場合でも区別なく適用できるものである。

2 — 1 . 狭い損失帯域を得るための条件：

まず、メインバンド帯域を狭くすることができる条件を検討した。

上述の様にメインバンド帯域が狭く、サイドバンド損失が比較的小さければ、損失帯域を狭くすることができる。

本実施形態例においても、図 1 に示した構造の光ファイバを用いて種々の条件のスラント型 S P Gを製造し、その特性を比較した。 . なお、本実施例のスラント型 S P Gのグレーティング周期は動作波長などの条件にもよるが、例えば動作波長の 1ノ 3〜半分程度とされる。またチヤ一ブトピッチにする場合は、チヤ一プ率は 0よりも大きければよく、例えばチヤ一プ率 2 0 n m/ c m以下、好ましくは 0. 2〜 1 O n mZ c mとする。チヤ一プ率は光ファイバの長さ方向において、変化させるグレーティング周期の割合を示したものである。特にチヤ一プ率が 2 O n mZ c mの場合は、グレーティング長約 7 mmで、 C一 B a n d、 E r添加光ファイバ増幅器の利得を等化するための利得等化のために通常必要な帯域である 4 0 n mを、充分にカバ一でさる。

なお、チヤ一プトピッチは光ファイノの長さ方向にそって、グレーティング周期を徐々に拡大したり縮小する様に変化させたものである。例えば、グレーティング長と、グレーティング部の長さ方向の中心のグレーティング周期などの基準になるグレーティング周期と、チヤープ率と、グレーティング周期を徐々に拡大、あるいは縮小して'いるかがわかっていれば、グレーティング部の高屈折率部の配列状態を特定することができる。本実施形態例においては、図 1 に示した設計条件において、検討に用いた第 1層 Cの外径の半径は 1 5 ^ m、クラッドの半径は 6 2 . 5 mである。

また、コア、第 1層 C、第 2層 Dはいずれも石英系ガラスから構成し、コアと第 1層 Cにはゲルマニウムを添加し、各層に、必要に応じて他のドーパン卜を共添加する点は前記第 1 の実施形態例と同様である。

なお、第 1 の実施形態例においては、コアに光感受性のド一パントを添加することが必須であるが、第 2の実施形態例においては、後述する様に前記式（ 2 ) に係る条件を満足すれば、コアに光感受性のドーパントが添加されていなくてもよい場合がある。

また、第 1 の実施形態例においては、クラッドの光感受層がコアに隣接する必要があつたが、第 2の実施形態例においては、必ずしもコアに隣接する必要はなく、図 1 に示したグラフにおいて、例えば第 2層 Dを光感受層とすることもできるし、クラッドを 3層以上から形成し、その中間層を光感受層とすることもできる。

本実施形態例においては、

①コァの外径 a 、 ②正規化周波数 v、 ³¹

③クラッドの光感受層に対するコアの相対光感受率 P

という 3つのパラメ一夕の、光学特性への影響について検討した。以下、検討の経緯にそって説明する。

なお、第 2の実施形態例において、コアの相対光感受率 Pは、前記クラッド中の最も光感受性の高い光感受層に対する、前記コアの相対光感受率である。

すなわち、第 2の実施形態例において、クラッドには光感受層を 2層以上設けることができる。コアの相対光感受率は、前記光感受層のうち、最も光感受性の高い（光感受性のドーパントの添加濃度が高い）光感受層に対する相対的な割合で表す。また、検討した各数値範囲は以下の通りである。

①コアの外径 a ： 4〜 1 0 m

②正規化周波数 V ： 1 . 7〜 2 . 3

③クラッドの光感受層に対するコアの相対光感受率 P ： 0〜 0 . 3

なお、本実施形態例において、スラント型 S P Gの動作波長は 1 5 5 0 n mとした。

また、すべての計算条件において、図 2 4に示したグレーティング部 4の高屈折率部 3の屈折率変化量は 0 . 0 0 1、グレーティング長（グレーティング部 4の長さ）は l m mである。

まず、 ①コアの外径 a、 ②正規化周波数 V、 ③クラッドの光感受層に対するコアの相対光感受率 P、の 3つの値の組み合わせを設定し、この設定条件毎に、スラント角度を 0度から徐々に大きくしていき、反射モ一ド（後進 L P 0 1 モード）への結合による透過損失が極小値（通常は 0〜 0 . 0 1 d B程度）となる最初の角度（反射抑制角）をスラント角度 0 とした。スラント角度 0 は他の条件によっても異なるが実質的には 1 . 5 〜 8度、好ましくは 1. 5〜 6度である。

ついで、この①コアの外径 a、 ②正規化周波数 V、 ③クラッドの光感受層に対するコアの相対光感受率 P、の 3つの値の組み合わせとスラント角度を反射抑制角に決定したスラント型 S P Gについて、導波モードの L P 0 Xモード群および L P I X モード群への結合について、実効屈折率と結合定数の計算を行つた。

上述の様に、 L P O Xモード群および L P 1 Xモード群への結合は、メインバンドとサイドパンドを構成するクラッドモード群への結合である。

図 9 はこの計算結果の例を示したグラフである。図中の秦は L P 0 Xモード（L P 0 1 、 L P 0 2 - ) 、〇は L P 1 Xモード（ L P 1 1 、 L P 1 2、 ·"）（Xは整数）である。

なお、メインバンドの損失帯域（メインバンド帯域）は、メィンバンドの最長波長側に現れる L P 1 1モードと、損失が最小になる最初の L P 1 Xモードに対応する結合波長との間とする。また、それよりも短波側に結合が生じる帯域をサイドバンドの損失帯域（サイドバンド帯域）とする。

さらに、この実効屈折率と結合定数を、グレーティング周期を徐々に拡大した形態であって、中心のグレーティング周期が 5 3 0 n mで、チヤープ率が 0. 3 5 n m /mmの条件のスラン卜型 S P Gの透過損失を作成した場合の結合波長と透過損失に、各モードでの透過損失を伝搬行列を用いて求め、その透過損失和を計算することにより、変換する。そして、図 1 0 に示した様な波長—透過損失の関係を示したグラフを求める。そして、このグラフから、メインバンド帯域を求める。

この計算を、 ①コアの外径 a、 ②正規化周波数 V、 ③クラッドの光感受層に対するコアの相対光感受率 P、の 3つの値の組み合わせを変化させた各スラント型 S P Gについて行い、メインバンド帯域（ n m) をそれぞれ求める。

図 1 1 ( a ) 、図 1 1 ( b ) 、図 1 2 ( a ) 、図 1 2 ( b ) は、正規化周波数 Vごとに、相対光感受率 P とメインバンド帯域との関係を示したグラフである。

各グラフには、コアの外径 aの値毎にグラフがまとめられている。

これらのグラフより、チヤ一ブトピッチのスラント型 S P G においては、メインバンド帯域はコアの相対光感受率が大きくなると大きくなり、また、その傾向はコアの半径が小さいほど顕著になることがわかる。

コアの相対光感受率が大きいと、グレーティング部を形成したときにコアの屈折率変化量が大きくなる。そのため、反射モードへの結合が生じやすくなる。そして、この反射モードへの結合を防ぐために、スラント角度 0 を大きくする必要が生じる一方、メインバンド帯域はスラント角度 Sが大きくなると大きくなる傾向があるため、結果としてメインバンド帯域が大きくなる。

また、これらのグラフより、メインバンド帯域は、コアの外径と正規化周波数にも依存していることが確認できる。すなわち、コアの外径が大きくなるとメインバンドは狭くなり、正規化周波数が小さくなると狭くなる傾向がある。つまり、コアの外径が大きくなるとファイバ断面において光が広がる傾向があり、また、同じコアの半径であれば、正規化周波数が小さいと、コアークラッド比屈折率差が小さくなつて、同様に光が広がる傾向がある。

スラント型 S P Gにおいては、ファイバ断面方向にも周期構造が存在するが、断面方向における位相整合条件が光の広がりによって厳しくなる。その結果、スラント角度気が小さくても反射モードへの結合が小さくなり、メインバンド帯域を狭くすることができる。 '

したがって、図 1 1 ( a ) 〜図 1 2 ( b ) に示したグラフより、メインバンド帯域を狭くするにはコアの相対光感受率を小さくし、コアの外径を大きくし、正規化周波数を小さくすれば良いことが明らかである。

ここで、実用可能であり、かつ本発明の目的を達成できるスラント型 S P Gのメインバンド帯域を 1 O n m以下とする。そして、このメインバンド帯域 1 0 n m以下の条件を満足する① コアの外径 a、 ②正規化周波数 V、 ③クラッドの光感受層に対するコアの相対光感受率 Pの関係は、前記式（ 2 ) にて表される。

この関係を満たす様にコアの外径、正規化周波数、コアの相対光感受率を設定すれば、グレーティング周期が一定であると、チヤ一ブトピッチであるとに係わらず、メインバンド帯域の狭い透過特性をもつスラント型 S P Gが得られる。

なお、前記式（ 2 ) 中、相対光感受率 Pの数値範囲が 0以下または虚数になる場合、相対光感受率 Pはゼロとし、コアには光感受性のドーパントを添加しない構成とする。

前記式（ 2 ) を満足することにより、光フィル夕を作成する際の設計自由度が高くなる、という効果が得られる。また、 E r添加光ファイバ光増幅器の利得を等化する利得等化器に適用 'した場合には、利得等化残さが小さくできる、という効果が得られる。

2 — 2 . 透過損失（メインバンドの面積）を大きくするため条件：

また、光フィルタとしては、損失帯域を狭くするだけではなく、用途などに応じて、さらに好ましくは「透過損^ (メインバンドの面積）を大きくすること」、が必要とされる。効率よく特定波長の光をフィルタリングするためには、導波モードからクラッドモードに結合する光のパワーを大きくしなければならないからである。

グレーティング部の屈折率変化量を大きくすればこの結合する光のパワーは大きくなる。しかし、屈折率変化量の増加には限界がある。例えば屈折率変化量は 1 . 0 X 1 0 - ²以下、実質的には 5 . 0 X 1 0 _ 4〜 5 . 0 X 1 0 - 3である。

そこで、小さい屈折率変化量によってもクラッドモードに結合する光のパヮ一が充分に大きくなる特性、が求められる。

なお、ここで、小さい屈折率変化量とは、例えば 3 X 1 0 - ³ 以下、好ましくは 5 . 0 X 1 0 - 4〜 2 . 0 X 1 0 - 3である。

そこで、図 1 0 にメインバンドの損失ピークの積分値が大きくなる条件について検討した。積分値は図 1 0 に示したグラフ中の斜線部の面積である。すなわち、上述の 2 — 1 において説明した様に、図 1 0 に示した様な波長一透過損失の関係を示したグラフを求め、これらのグラフのメインバンドの損失ピークの積分値を求める。

この計算を、スラント角度を反射抑制角とし、 ①コアの外径 a、 ②正規化周波数 V、 ③クラッドの光感受層に対するコアの相対光感受率 P、の 3つの値の組み合わせを変化させた各スラント型 S P Gについて行い、メインバンドの損失ピークの面積の積分値を、数値計算により、それぞれ求めた。なお、積分値の単位は d B · n mである。ただし、ここで使用している積分値は絶対的な値ではなく、パラメ一夕を変化させたときの透過損失面積の大きさを比較するための相対的な値である。

この計算例においては

正規化周波数 V = 1 . 9 、

コァの外径 a = 8 m ,

コァの相対光感受率 P = 0

のときの積分値を 1 2 . 0 8 と定め、基準としている。

図 1 3 ( a ) 、図 1 3 ( b ) 、図 1 4 ( a ) 、図 1 4 ( b ) は、正規化周波数 Vごとに、相対光感受率 Pとメインバンドの透過損失面積の積分値との関係を示したグラフである。各ダラフにおいては、コアの外径 aの値毎にまとめられている。

これらのグラフより、積分値は相対光感受率が大きい方が大きくなる傾向にある。これは、コアの相対光感受率が大きくなると、クラッドモードへの結合効率が大きくなるためである。

また、積分値は正規化周波数にも依存し、正規化周波数が小さい方が大きくなる。これは、正規化周波数が小さいと、導波モードが、光感受率の大きいクラッドの光感受層に、より多くしみ出しやすくなるためである。

なお、積分値は、同じ正規化周波数であればコアの外径にはほとんど影響を受けないことも確認できる。

したがって、積分値を大きくするには、コアの相対光感受率を大きくして、正規化周波数を小さくすればよいことが明らかである。

ここで、実用可能であり、かつ透過損失が大きい光学特性を得るという目的を達成できることを考慮し、スラント型 S P G の積分値を 1 5以上とする。

この条件を満足することにより、同一屈折率変化で大きな損失を達成できるため、同じ損失の光フィルタを作成する場合は、短時間の露光時間で作成でき、同じ時間をかけて光を照射して屈折率の変化を生じさせれば、より大きい透過損失を備えた光フィルタを作成できる、という効果が得られる。また、例えば E r添加光フアイパ増幅器の利得を等化する利得等化器に適用した場合には、露光時間の短縮による量産効果が得られる。なお、積分値は大きい程好ましいため、上限値は特に限定しない。

この条件を満足するには、コアの相対光感受率が、前記式（ 3 ) を満足すると好ましい。

なお、前記式（ 3 ) 中、相対光感受率 Pの数値範囲が 0以下または虚数になる場合、相対光感受率はゼロとし、コアには光感受性のド一パントを添加しない構成とする。

また、前記式 .（ 2 ) 、前記式（ 3 ) の両方を満たすとメインバンド帯域を狭くすることができ、かつ透過損失を大きくすることができ、好ましい。図 1 5 ( a ) は前記式（ 2 ) 、前記式（ 3 ) の両方を満足しない以下の条件で作成したスラント型 S P Gの波長スぺクトルを示したものである。

相対光感受率 P = 0. 2

正規化周波数 V= 2. 3

コァの外径 a = 5 m

図 1 5 ( b ) は前記式（ 2 ) 、式（ 3 ) の両方を満足する以下の条件で作成したスラント型 S P Gの波長スぺクトルを示したものである。

相対光感受率 P = 0. 1

正規化周波数 V = 1 . 7

コアの外径 a = 5 m

図 1 5 ( a ) に示した波長スペクトルにおいては、メインバンドとサイドバンドの差はなく、損失ピーク全体が広帯域の略ひとつのピークを形成している。このピークの帯域は 2 9 n m 、メインバンドの積分値は 1 3程度であり、小さい。

これに対して図 1 5 ( b ) に示した波長スペクトルにおいては、サイドバンドに対してメインバンドが充分に大きい。また、メインバンド帯域は 6. 5 n mと充分に狭く、メインバンドの損失ピークの積分値は 1 9であり、充分に大きい。

2 - 3. ゴーストモードのピークを抑制するための条件：また、スラント型 S P Gは、用途などに応じて、さらに好ましくは「ゴーストモードのピークの抑制」、が必要とされる。図 1 6 はゴーストモ一ドのピークが存在する透過光の波長スベクトルの一例を示したものである。ゴーストモードとは、導波モードと結合するクラッドモードのうち、長波側において、特に大きく導波モードと結合するクラッドモードのことである図 1 6 に示した様に、このゴーストモードのピークが存在すると、長波側が滑らかなフィル夕特性が得られない。

ゴーストモードのピークは、導波モ一ドと低次のクラッドモードである L P 1 1 モードとの結合の割合が、導波モードと他のモードとの結合に対して大きす'ぎる場合に発生する。

図 1 7 ( a ) 、図 1 7 ( b ) 、図 1 8 ( a ) 、図 1 8 ( b ) は、上述の 2 — 1、 2 — 2で示した例と同様にして、図 1 に示した設計条件で、反射抑制角を設定したチヤ一ブトピッチのスラント型 S P Gにおいて、 L P 1 1 モードへの結合定数の、他のモードへの結合定数のうち、一番大きい結合定数に対する比 (結合定数比）を、正規化周波数との関係でグラフ化したものである。

それぞれの図において、コアの外径 aは一定である。

また、各グラフはコアの相対光感受率 P毎にまとめられている。

なお、結合定数比が小さい方がゴ一ストモードのピークが発生にくくなる。

これらのグラフより、結合定数比は正規化周波数に大きく依存し、正規化周波数が大きいほど結合定数比が小さくなり、ゴ一ストモードのピークが発生しやすくなる。これは、正規化周波数が大きくなると、 L P 1 1モードの電界分布がコア付近で強くなり、 L P 1 1 モードの電界分布と導波モードの電界分布との重なりが大きくなるためである。図 1 9 ( a ) はコアの外径 aが 8 _t m、正規化周波数が 1 . 7 の場合、

図 1 9 ( b ) はコアの外径 aが 8 _t m、正規化周波数が 2. 3 の場合の L P 1 1モードと導波モードの電界分布を示したグラフである。

ここで、ゴ一ストモードのピークが殆ど問題とならない範囲として、結合定数比を 0. 2以下と規定する。

この条件を満足することにより、長波長側もなめらかな特性の光フィル夕が得られる。また、. E r添加光ファイバ増幅器の利得を等化する利得等化器に適用した場合はフィルタ帯域がより細く、長波長側もなめらかなフィル夕特性が得られる。

この条件を満足するには、コアの相対光感受率が、前記式（ 4 ) を満足すると好ましい。

なお、前記式（ 4 ) 中、相対光感受率 Pの数値範囲が 0以下または虚数になる場合、相対光感受率はゼロとし、コアには光感受性のドーパントを添加しない構成とする。

図 2 0 ( a ) は、前記式（ 4 ) を満たさない、以下に示した条件でスラント型 S P Gを形成した場合の波長スぺクトルの一例を示したものである。

正規化周波数 V = 2. 3、

コアの外径 a = 7 m、

コアの相対光感受率 P = 0. 1 5

図 2 0 ( b ) は、前記式（ 4 ) を満足する、以下に示した条件でスラント型 S P Gを形成した場合の波長スぺクトルの一例を示したものである。

正規化周波数 V = 1 . 7、コアの外径 a = 7 m、

コァの相対光感受率 P = 0 . 1

これらのグラフを比較すると、前記式（ 4 ) を満たすことにより、ゴーストモードのピークが低減することが明らかであるなお、第 2 の実施形態例において、これら 2， 1〜 2 _ 3 に示した 3つの条件は、 1つ以上満たしていればよく、好ましくは 2つ満足し、最も好ましくは 3つの条件を全て満足することが望ましい。

2 - 4 . サイドバンドの損失ピークを抑制するための条件：上述の第 1 の実施形態例において説明した様に、光フィルタとしては、メインバンドとサイドバンドの透過損失の差が小さい程、設計の自由度が高くなり、好ましい。

したがって、「サイドバンドの損失ピークの抑制」が求められる。

ここで、第 1 の実施形態例は、グレーティング周期が一定の場合に適用できる条件であるが、本実施形態例においては、グレーティング周期が一定であると、チヤ一ブトピッチであるとに限らず、適用することができる。

図 2 1 ( a ) 、図 2 1 ( b ) 、図 2 2 ( a ) 、図 2 2 ( b ) は、上述の 2 — 1〜 2 — 3 と同様に、反射抑制角を設定したチャ一ブトピッチのスラント型 S P Gにおいて、メインバンドに対するサイドバンドの、 d B表示した透過損失比（サイドバンド Zメインバンド損失比）と、コアの外径 a との関係を示したグラフである。それぞれの図において、正規化周波数 Vは一定である。

これらのグラフより、サイドバンド Zメインバンド損失比は正規化周波数やコアの外径にはほとんど依存せず、コアの相対光感受率にのみ影響を受けることがわかる。

また、第 1 の実施形態例について、図 6 に示したグラフを用いて説明した様に、サイドパンド Zメインバンド損失比を小さくするには、コアの相対光感受率が大きい方が好ましい。サイドバンド Zメインバンド損失を 0. 1以下とするためには、コアの相対光感受率を 0. 2以上に設定することが必要とされる。

この様な特性を備えることにより、より広帯域なフィルタ特性の設計自由度が高くなるという効果が得られる。また、 E r 添加光ファイバ増幅器の利得を等化する利得等化器に適用した場合には、広帯域において、利得等化の残さが小さくなるという効果が得られる。

図 2 3 ( a ) は、以下に示した条件でスラント型 S P Gを形成した場合の波長スぺクトルの一例を示したものである。

正規化周波数 V = l . 7、

コァの外径 a = 7 m、

コアの相対光感受率 P = 0. 0 0

図 2 3 ( b ) は、以下に示した条件でスラント型 S P Gを形成した場合の波長スペクトルの一例を示したものである。

正規化周波数 V = l . 7、コァの外径 a = 7 m、

コアの相対光感受率 P = 0. 2 5 これらのグラフより、コアの相対光感受率 Pを 0. 2以上にすると、サイドバンドを抑制できることが明らかである。なお、この条件は、前記式（ 2 ) 〜（ 4 ) のうち、少なくとも 1つを満足した上で、満足すべきものである。

2 - 5. その他の光学特性について：

また、本実施形態例において、スラント型 S P Gに使用する光ファイバの曲げ損失は、波長 1 5 5 0 n mにおいて、直径 6 0 mmの巻き径で 1 d B Zm以下であると好ましい。さらには、直径 4 0 mmの巻き径で 0. l d B Zm以下（さらに好ましくは 0. 0 1 d B/m以下）であると好ましい。曲げ損失が大きくなると、モジュールに収納する場合のハンドリング性などが低下するため不都合である。

また、光ファイバの動作波長（例えば 1 5 0 0 - 1 6 0 O n m、好ましくは 1 5 5 0 n m) におけるモ一ドフィールド径は 1 5 m以下であると好ましい。 1 5 mをこえると光の閉じこめが弱くなり、損失が大きくなるため、実用に適しない場合がある。また、他のファイバとの接続の際に接続損失が大きくなるおそれがある。

なお、曲げ損失とモードフィールド径は、コアの外径 aに大きく影響され、コアの外径 aが大きくなれば曲げ損失が大きくなる。また、モードフィールド径も大きくなる。そのため、コァの外径 aは例えば 1 2 m以下にすることが好ましい。また、クラッドの光感受層の外径は、このスラント型 S P G の動作波長（例えば 1 5 0 0〜 1 6 0 0 n m、好ましくは 1 5 5 0 n m) における導波モードのモードフィールド径の 1 . 5 倍以上であると好ましい。なお、上限値は特に限定しないが、実質的には 8倍以下とされる。

1 . 5倍未満では、導波モードが伝搬する領域に光感受層のグレーティング部が形成されないため、導波モードの充分な透過損失が得られない場合がある。

光感受層はグレーティング形成時に照射される特定波長の光を吸収する傾向があるため、光感受層の外径が大きすぎると、光ファイバの側面から光を照射した場合に、光の照射面と反対側に位置する光感受層の部分に充分などに光が照射されず、屈折率を充分に上昇させることができず、屈折率の変化が不均一となる場合がある。

グレーティング長は 1 〜 1 0 0 mmであると望ましい。 1 m m未満では、短すぎて必要な透過損失が得られないおそれがあり、得られない。 1 0 0 mmをこえると、グレーティング部の形成が困難になるばかりでなく、デバイスが大きくなり、モジユールなどに収納する際に不都合を生じるおそれがある。

なお、ダレ一ティング長は、帯域損失などの光学特性に影響するため、所望の特性を考慮して適宜調整すると好ましい。

また、クラッドは光感受層を備えていれば、 1層であっても 2層以上の多層構造でもよいが、製造性の観点からは、 2層以上の多層構造とすると好ましい。さらに、光感光性のドーパント、屈折率を調整するためのドーパントの添加量などの条件については設計条件にしたがって適宜変更可能である。また、本実施形態例において、スラント型 S P Gに用いる光ファイバは、 VAD法、 MC VD

法、 P C VD法などの公知の方法によって製造することができ、ダレ一ティン部は、光源としてエキシマレーザなどを用いて公知の方法によって製造することができる。

なお、正規化周波数 Vと理論カットオフ波長 A c は以下の式 ( 5 ) で表すことができる。

V

λ_ =— λ '(5)

V

式中、 A c は理論カットオフ波長、 V c は 2. 4 0 4 8 2 5 6 の定数、 λは動作波長であって、本実施形態例においては、例えば 1 5 0 0〜 1 6 0 0 n m、好ましくは 1 5 5 0 nmである。

したがって、正規化周波数 Vの値などを前記式（ 5 ) に代入して λ c の値を求めることにより、正規化周波数 Vにかえて、 λ c を用いて本発明の条件を説明することもできる。

なお、実際のスラント型 S P Gのカットオフ波長は、理論 λ c ではなく、実行カットオフ波長を用いて評価される場合が多く、実行カットオフ波長は J I S C 6 8 2 5 の 8. 2. 3 で定められており、理論カツトオフ波長よりも短い値となる。なお、上述した手順に従い、前記式（ 2 ) 〜（ 4 ) の少なくともひとつの条件（好ましくは 2つ以上、最も好ましくは 3つ ) を満足する様にスラント型 S P Gを設計し、スラント型 S P Gを製造すれば、所望の特性を備えたスラント型 S P Gを確実に得ることができる。

3 . スラント型 S P Gの用途について：

第 1 乃至第 2の実施形態例のスラント型 S P Gは、スラント型であるため、反射光が小さいという利点がある。また、条件の選択によっては、狭帯域で滑らかなスペクトル特性が得られる。また上述の条件を組み合わせることにより、種々の光学特性をもつものを設計することができる。

そのため光増幅器の利得の波長依存性を等価化する利得等化器に適用し、当該光増幅器と利得等化器を備えた光増幅器モジユールを構成すると好ましい。

光増幅器としては、波長 1 5 5 0 n m付近の光信号の増幅に適しているめ E r添加光ファイバを用いた E r添加光ファイノ増幅器が好適に用いられる。

なお、従来、かかる利得等化器には長周期グレーティングやエタロンなどが用いられている。例えば長周期グレーティングは、異なる波長域にて光を損失する特性を備えたものを、複数、直列に接続して利得等化器とされる。

そして、 E r添加光ファイバ増幅器とこの様な利得等化器とが組み合わされて、光ファイバ増幅器モジュールが構成されるなお、ひとつの長周期グレーティングで得られる損失ピークは略三角形の釣り鐘型である。そのため、利得等化器の波長スぺクトルにおいては、細い略三角形のピークが複数並んだ形状の損失ピークが得られる。

したがって、光ファイバ増幅器モジュールを透過した光の波長スペクトルにおいては、複数の損失ピークの間に、利得を平坦化することができなかったいわゆる利得残さが存在する。

一方、この様な光ファイバ増幅器モジュールを複数、多段に、直列に接続した長距離伝送用の光通システムがある。

なお、光通信システムは、その一方の端部には光信号を発信する送信部、他方の端部には光信号を受信する受信部が設けられたものである。光増幅器モジュールは、これら送信部と受信部をつなぐ光伝送路中に挿入される。

このシステムを構成する個々の光ファイバ増幅器モジュールを透過することによって生じる利得残さは、それぞれ同じ波長帯域に存在している。

したがって、複数の光ファイバ増幅器モジュールを透過することにより、利得残さが蓄積し、伝送特性に影響する。

そこで、従来は、光ファイバ増幅器モジュール 1 0〜 2 0個毎に、集中等化器を挿入して、蓄積した利得残さを除去していた。そのため、コストの点で問題となっていた。

しかし、本発明のスラント型 S P Gは、 L P Gを用いる場合と比べて任意の透過損失が得られる。そのため、例えば E r添加光ファイバ増幅器と、本発明のスラント型 S P Gとを組み合わせて光ファイバ増幅器モジュールを構成すれば、 E r添加光ファイバ増幅器の利得をより精度よく等化して、利得残さを減少させることができる。その結果、集中利得等化器の数を大幅に低減して、光通信システムの低コスト化を図ることができる。

なお、利得の等化が必要とされる E r添加光ファイバ増幅器の波長帯域は 1 0 n m〜 4 5 n mである。

また、グレーティング周期が一定のスラント型 S P Gの損失ピークが得られる帯域は、例えば 5 n m〜 1 0 n mである。

これを E r添加光ファイバ増幅器の利得等化帯域 1 0〜 4 5 n mの範囲に拡げるためには、チヤ一ブトピッチとし、微調整すると好ましい。チヤ一プ率は 0 よりも大きければよく、利得等化帯域とグレーティング長の関係で、 2 0 n mZ c m以下が好ましい。また、フィルタ形状（損失ピークの形状）の制御性の点から実質的には 0 . 2 nm/ c m以上であると好ましい。

この様な光増幅器モジュールは、種々の光通信システムに適用することができる。例えば分散シフト光ファイバなどを用いて長距離、波長多重伝送などを行いにおいて、伝送路の途中にかかる光増幅器モジュールを挿入し、光信号を増幅しながら光通信を行う光通信システムなどに適用することができる。産業上の利用可能性

以上説明したように、本発明においては、透過光の波長スぺクトルにおいて、狭い損失帯域を備えたスラント型 S P G、ゴ —ストモードのピークを低減したスラント型 S P G、サイドバンドの透過損失の低減を図ることができるスラント型 S P Gを提供することができる。

したがって、自由に光学特性を設計することができるため、 E r添加光ファイバ増幅器などの種々の光デバイスの光学特性の調整に用いることができる。

Claims

請求の範囲

1 . コアと該コアの外周上に設けられたクラッドを有し、該コアが、光の照射によって石英ガラスの屈折率を変化させる光感受性のドーパントを添加した石英ガラスからなり、該クラッドが、 1層または 2層以上からなり、少なくとも'前記コアに隣接する層が、光の照射によって石英ガラスの屈折率を変化させる光感受性のドーパントを添加した石英ガラスから' なる光感受層である光ファイバに光を照射し、

前記コアと前記クラッドの光感受層の屈折率を当該光ファィバの長さ；^向にそって所定のグレーティング周期で所定のスラント角度をもって変化させてグレーティング部を形成したスラント型短周期グレーティングであって、

前記コアの外径が 5 x m以上であり、

0.2 - 0.1 · ( - 1.7)≤ P≤ 0.1 41 - 0.33イ] — 1.7)} · · · ( Ί )

(式中、 aはコアの外径（単位： m ) 、

Vは正規化周波数、

Pは、該コアに隣接する前記クラッドの光感受層に対する、当該コァの相対光感受率）を満足し、

かつ前記スラント角度が導波モードの反射モードへの結合による損失が極小値になる角度に設定されていることを特徴とするスラント型短周期グレーティング。

2 . 請求項 1 に記載のスラント型短周期グレーティングにおいて、前記コアの外径が 7 m以上であることを特徵とするスラント型短周期グレーティング。

3 . 請求項 1 に記載のスラント型短周期グレーティングにおいて、前記コアの相対光感受率が 0 . 1 〜 0 . 4であることを特徵とするスラント型短周期ダレ一ティング。

4 . 請求項 1 に記載のスラント型短周期グレーティングにおいて、前記クラッドの光感受層の外径が、前記コアの外径の 4倍以上であることを特徴とするスラント型短周期グレーティング

5 . 請求項 1 に記載のスラント型短周期グレーティングにおいて、前記コアの外径が 1 2 m以下であることを特徴とするスラント型短周期ダレ一ティング。

6 . 請求項 1 に記載のスラント型短周期ダレ一ティングにおいて、前記コア一前記クラッドの比屈折率差が 0 . 5 %以下であることを特徴とするスラント型短周期グレーティング。

7 . 請求項 1 に記載のスラント型短周期グレーティングにおいて、前記コアにアルミニウムまたはリンが添加されていることを特徴とするスラント型短周期グレーティング。

8 . コアと該コアの外周上に設けられたクラッドを有し、該クラッドが、 1層または 2層以上からなり、少なくともそのうちの 1 層が、光の照射によって石英ガラスの屈折率を変化させる光感受性のドーパントを添加した石英ガラスからなる光感受層である光ファイバに光を照射し、

前記クラッド中の最も光感受性の高い光感受層に対する、前記コアの相対光感受率が、以下の式（ 2 ) P≤m₁{V-2)+m,

m_x = 0.0041667α⁴-0.13519α³ +1.6206α² -8.511α +16.291 m₂ = -0.0083827«² + 0.18344α -0.6912 ·'·(2) ただし.、尸の数値範囲が 0以下もしくは虚数となつた場合は

尸は 0とする

(式中、 aはコアの外径（単位： m) 、

Vは正規化周波数、

Pは、前記クラッド中の最も光感受性の高い光感受層に対する、前記コアの相対光感受率）

を満たすことを特徴とするスラント型短周期グレーティング。

9. コアと該コアの外周上に設けられたクラッドを有し、該クラッドが、 1層または 2層以上からなり、少なくともそのうちの 1層が、光の照射によって石英ガラスの屈折率を変化させる光感受性のドーパントを添加した石英ガラスからなる光感受層である光ファイバに光を照射し、該光感受層の屈折率を、当該光ファイバの長さ方向にそって所定のダレ一ティング周期で所定のスラント角度をもって変化させてグレーティング部を形成したスラント型短周期ダレ一ティングであって、

前記クラッド中の最も光感受性の高い光感受層に対する、前記コアの相対光感受率が、以下の式（ 3 ) ≥ ( -1.7868)°·⁰⁴⁸⁵²² + 0.17416K -1.121 … (₃) ただし、 Ρの数値範囲が 0以下もしくは虚数となつた場合は

Ρは 0とする

(式中、 aはコアの外径（単位： m ) 、

Vは正規化周波数、

1 0 . コアと該コアの外周上に設けられたクラッドを有し、該クラッドが、 1層または 2層以上からなり、少なくともそのうちの 1層が、光の照射によって石英ガラスの屈折率を変化させる光感受性のドーパントを添加した石英ガラスから'なる光感受層である光ファイバに光を照射し、

該光感受層の屈折率を、当該光ファイバの長さ方向にそって所定のダレ一ティング周期で所定のスラント角度をもって変化させてグレーティング部を形成したスラント型短周期グレーティングであって、

ml = -0.28947 + 0.17702F ·' ·(4) ml = - 344.28 + 543.53F - 272.8K² + 44.494F³

m3 = 0.96687 - 0.24791

尸は 0とする

(式中、 aはコアの外径（単位： m ) 、

Vは正規化周波数、

1 1 . 請求項 8〜 1 0のいずれか一項に記載のスラント型短周期グレーティングにおいて、導波モードの反射モードへの結合による損失が極小値になるスラント角度が設定されていることを特徴とするスラント型短周期グレーティング。

1 2 . 請求項 8 〜 1 0のいずれか一項に記載のスラント型短周期グレーティングにおいて、前記光感受層に対する前記コアの相対光感受率が 0 . 2以上であることを特徴とするスラント型短周期グレーティング。

1 3 . 請求項 8 〜 1 0のいずれか一項に記載のスラント型短周期グレーティングにおいて、

前記グレーティング周期がチヤ一ブトピッチであり、該グレ一ティング周期ののチヤープ率が 2 0 n m/ c m以下であることを特徴とするスラント型短周期グレーティング。

1 4. 請求項 1〜 1 0のいずれか一項に記載のスラント型短周期グレーティングにおいて、

波長 1 5 5 0 n m、かつ直径 6 0 mmの卷き径の条件下における、前記光ファイバの曲げ損失が、 l d B /m以下であることを特徴とするスラント型短周期グレーティング。

1 5. 請求項 1〜 1 0 のいずれか一項に記載のスラント型短周期グレーティングにおいて、

波長 1 5 5 0 n m、かつ直径 4 0 mmの巻き径の条件下における、前記光ファイバの曲げ損失が、 0. 1 d B/m以下であることを特徵とするスラント型短周期ダレ一ティング。

1 6. 請求項 1〜 1 0のいずれか一項に記載のスラント型短周期グレーティングにおいて、当該スラント型短周期グレーティングの動作波長における前記光ファイバの導波モードのモードフィールド径が 1 5 m以下であることを特徴とするスラント型短周期グレーティング。

1 7. 請求項 1〜 1 0のいずれか一項に記載のスラント型短周期グレーティングにおいて、前記光感受層の外径が、当該スラント型短周期ダレ一ティングの動作波長における前記光フアイバの導波モードのモードフィールド径の 1 . 5倍以上であることを特徴とするスラント型短周期ダレ一ティング。

1 8. 請求項 1〜 1 0のいずれか一項に記載のスラント型短周期グレーティングにおいて、前記光感受層の外径が 6 O ^ rn以下であることを特徴とするスラント型短周期グレーティング。

1 9. 請求項 1〜 1 0のいずれか一項に記載のスラント型短周期グレーティングにおいて、前記グレーティング部の長さが 1 〜 1 0 0 mmであることを特徴とするスラント型短周期グレー. ティング。

2 0. 請求項 1〜 1 0のいずれか一項に記載のスラント型短周期グレーティングと、光増幅器とを備えた光増幅器モジュールであって、

当該スラント型短周期グレーティングによって該光増幅器の利得等化を行うものであることを特徴とする光増幅器モジユール。

2 1. 請求項 2 0に記載の光増幅器モジュールにおいて、前記光増幅器がエルビウム添加光ファイバ増幅器であることを特徴とする光増幅器モジュール。

2 2. 請求項 2 0に記載の光増幅器モジュールを用いたことを特徴とする光通信システム。

2 3. 請求項 1〜 1 0のいずれか一項に記載の条件を満足するように、スラント型短周期グレーティングを設計し、製造することを特徴とするスラント型短周期ダレ一ティングの製造方法