专利名称：光波导型衍射光栅元件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及沿光波导的长度方向形成了折射率调制部的光波导型衍射光栅元件及其制造方法。
背景技术：
光波导型衍射光栅元件是沿光波导(例如光纤)的长度方向的规定范围形成了折射率调制部的元件。通常的光波导型衍射光栅元件中，与折射率等位面(折射率调制部中的折射率相等的面)垂直的直线与光波导的光轴平行。在此情况下，折射率调制周期为Λ，如果光波导的折射率调制部的平均有效折射率为nave，则该光波导型衍射光栅元件有选择地反射满足用λ＝2naveΛ式表示的布拉格条件式的反射波长为λ的光，使其他波长的光透过。在该折射率调制部中反射的反射波长为λ的光沿着与入射时相反的方向在光波导中传播。
与此不同，已知一种垂直于折射率等位面的直线与光波导的光轴不平行的光波导型衍射光栅元件(以下称“倾斜型衍射光栅元件”)(参照例如文献“M.J.Holmes等人，“Ultra Narrow-Band Optical Fibre Sidetap Filters”，ECOC’98，第137-138页(1998)”)。图1A及图1B是现有的倾斜型衍射光栅元件的说明图。图1A是用包含倾斜型衍射光栅元件的光轴的面切断时的剖面图，图1B是用垂直于光轴的面切断时的剖面图。该图所示的现有的倾斜型衍射光栅元件9是，在具有高折射率的纤芯区域91及低折射率的包层区域92的光纤90中，在沿着该纤芯区域91的长度方向的规定范围内形成折射率调制部93。而且，垂直于折射率调制部93的折射率等位面L直线A不与光纤90的光轴(图中的x轴)平行，直线A和光轴构成的角θ不为0。在此情况下，沿直线A的折射率调制周期为Λ，如果折射率调制部93的平均有效折射率为nave，则该倾斜型衍射光栅元件9有选择地反射满足用λ＝2naveΛ/sinθ式表示的布雷格条件式的反射波长为λ的光，使其他波长的光透过。在该折射率调制部93中反射的反射波长为λ的光不在光纤90中传播，而发射到光纤90的外部。即，该倾斜型衍射光栅元件作为低反射损失的光纤起作用。因此，该倾斜型衍射光栅元件9适合作为例如使光纤放大器的增益均衡的增益均衡器使用。
可是，现有的倾斜型衍射光栅元件9的损失特性有偏振波相关性。即，在具有平行于由直线A和光轴构成的偏移角面M(图1A及图1B中的xy平面)的偏振波面的偏振波模式、以及具有垂直于偏移角面M的偏振波面的偏振波模式中，损失特性不同。
因此，为了降低这样的偏振波相关损失，例如可以考虑将现有的倾斜型衍射光栅元件绕光轴扭转，使偏移角面沿长度方向旋转，使各个偏移角面不同。如果这样做，则长度方向的某位置及另一位置各自的偏振波相关损失互相抵消，能降低偏振波相关损失。
可是，在扭转倾斜型衍射光栅元件的情况下，由于光纤是由玻璃构成的，很脆弱，所以为了降低偏振波相关损失，有必要使折射率调制部增长。另外，在连接多个折射率调制部的情况下，由于熔融连接而需要备有长度富余部，所以折射率调制部总体增长了。现有的倾斜型衍射光栅元件无论如何也不能用较短的尺寸降低偏振波相关损失。
本发明就是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种光波导型衍射光栅元件(倾斜型衍射光栅元件)及其制造方法。
发明内容
本发明的光波导型衍射光栅元件的特征在于(1)沿光波导的长度方向形成N(N是2以上的整数)个折射率调制部，(2)N个折射率调制部各自的垂直于折射率等位面的直线不平行于光波导的光轴，(3)N个折射率调制部各自的垂直于折射率等位面的直线和光波导的光轴构成的偏移角面互相不一致，(4)N个折射率调制部中的任意两个折射率调制部各自的形成区域至少一部分互相重叠。
本发明的光波导型衍射光栅元件的制造方法的特征在于(1)沿光波导的长度方向依次形成N(N是2以上的整数)个折射率调制部，且使垂直于折射率等位面的直线不平行于光波导的光轴，同时(2)形成第n(n是2以上N以下的整数)个折射率调制部时，垂直于折射率等位面的直线和光波导的光轴构成的偏移角面与已经形成的第一至第(n-1)个折射率调制部各自的偏移角面中的任何一个都不一致，(3)N个折射率调制部中的任意两个折射率调制部各自的形成区域至少一部分互相重叠地制造光波导型衍射光栅元件。
本发明的光波导型衍射光栅元件、以及采用本发明的光波导型衍射光栅元件的制造方法制造的光波导型衍射光栅元件形成N个折射率调制部，垂直于各折射率调制部的折射率等位面的直线与光波导的光轴不平行，各折射率调制部的偏移角面互相不一致，任意两个折射率调制部各自的形成区域至少一部分互相重叠。由于这样构成，所以光波导型衍射光栅元件的尺寸短，能降低偏振波相关损失。
另外，本发明的光波导型衍射光栅元件的特征在于N个折射率调制部各自的偏移角面绕光波导的光轴各偏移180度/N。本发明的光波导型衍射光栅元件的制造方法的特征在于使N个折射率调制部各自的偏移角面绕光波导的光轴各偏移180度/N，制造光波导型衍射光栅元件。在此情况下，光波导型衍射光栅元件能有效地降低偏振波相关损失。
另外，本发明的光波导型衍射光栅元件的特征在于N个折射率调制部各自的偏移角面绕光波导的光轴各偏移360度/N。本发明的光波导型衍射光栅元件的制造方法的特征在于使N个折射率调制部各自的偏移角面绕光波导的光轴各偏移360度/N，制造光波导型衍射光栅元件。与上述的各偏移180度/N的情况相比，在这样各偏移360度/N的情况下，光波导型衍射光栅元件能更有效地降低偏振波相关损失。另外，N可以是奇数，也可以是偶数。如果N是偶数，则由于偏移角面相差180度的一对折射率调制部分别具有的非对称性引起的双折射性互相抵消，因此光波导型衍射光栅元件更能有效地降低偏振波相关损失。
另外，在本发明的光波导型衍射光栅元件中，特征在于N个折射率调制部各自的垂直于折射率等位面的直线和光波导的光轴构成的角度彼此相同，沿光波导的长度方向的形成区域的长度彼此相同，折射率调制周期彼此相同，折射率调制振幅彼此相同。本发明的光波导型衍射光栅元件的制造方法的特征在于在分别形成N个折射率调制部时，使垂直于折射率等位面的直线和光波导的光轴构成的角度彼此相同，使沿光波导的长度方向的形成区域的长度彼此相同，使折射率调制周期彼此相同，使折射率调制振幅彼此相同。在此情况下，光波导型衍射光栅元件也能有效地降低偏振波相关损失。
另外，在本发明的光波导型衍射光栅元件的特征在于透射损失最大的波长中，偏振波相关损失为透射损失最大值的1/10以下。在此情况下，光波导型衍射光栅元件在光通信领域中作为要求偏振波相关损失小的光学装置(或其一部分)很适用。
另外，本发明的光波导型衍射光栅元件的制造方法的特征在于一边监视透射损失，一边分别形成N个折射率调制部。或者，特征在于一边监视偏振波相关损失，一边分别形成N个折射率调制部。在此情况下，所制造的光波导型衍射光栅元件能有效地降低偏振波相关损失。
图1A及图1B是现有的倾斜型衍射光栅元件的说明图。
图2是本实施形态的光波导型衍射光栅元件(倾斜型衍射光栅元件)的说明图。
图3是用来说明本实施形态的光波导型衍射光栅元件的制造方法的斜视图。
图4A、图4B、图4C及图4D分别是用来说明本实施形态的光波导型衍射光栅元件的制造方法的剖面图。
图5A及图5B是表示本实施形态的光波导型衍射光栅元件(倾斜型衍射光栅元件)的透射特性的图，图5A是表示第一个折射率调制部形成结束时刻的透射特性的图，图5B是表示第二个折射率调制部形成结束时刻的透射特性的图。
图6A及图6B分别是表示本实施形态的光波导型衍射光栅元件(倾斜型衍射光栅元件)的透射特性及偏振波相关损失特性的图。
图7A及图7B分别是表示比较例的光波导型衍射光栅元件(倾斜型衍射光栅元件)的透射特性及偏振波相关损失特性的图。
图8是另一实施形态的光波导型衍射光栅元件(倾斜型衍射光栅元件)的说明图。
图9A及图9B分别是表示只从一个方向照射折射率变化诱导光，形成了一个折射率调制部的倾斜型衍射光栅元件的透射率T及偏振波相关损失PDL各自的波长相关性的曲线图。
图10A及图10B分别是表示从相差90度的两个方向照射折射率变化诱导光，形成了两个折射率调制部的倾斜型衍射光栅元件1的透射率T及偏振波相关损失PDL各自的波长相关性的曲线图。
图11A及图11B分别是表示从相差90度的4个方向照射折射率变化诱导光，形成了4个折射率调制部的倾斜型衍射光栅元件2的透射率T及偏振波相关损失PDL各自的波长相关性的曲线图。
具体实施例方式
以下，参照附图详细地说明本发明的实施形态。另外，在附图的说明中对同一要素赋予同一标记，省略重复的说明。
图2是本实施形态的光波导型衍射光栅元件(倾斜型衍射光栅元件)1的说明图。在该图中，示出了用包含光轴的面切断时的剖面图、以及用垂直于光轴的面切断时的剖面图。该图所示的本实施形态的倾斜型衍射光栅元件1沿着作为光波导的光纤10的长度方向，形成N(N是2以上的整数)个折射率调制部131～13N。光纤10是以石英玻璃为基础的纤维，包括添加了GeO2的纤芯区域11、以及包围该纤芯区域11的包层区域12。
关于各折射率调制部13n(n是1以上N以下的任意的整数)，将折射率相等的折射率等位面表示为Ln，将垂直于折射率等位面Ln、将与光纤10的光轴(x轴)相交的直线表示为An，将直线An和光轴构成的角表示为θn，将直线An和光轴构成的偏移角面表示为Mn。
对于各折射率调制部13n，直线An和光轴不平行，直线An和光轴构成的角θn不为0。即，各折射率调制部13n沿着相对于光轴以角度θn倾斜的直线，在纤芯区域11中形成了周期为Λn的折射率调制部。另外，各折射率调制部13n的偏移角面Mn互相不一致。即，取N个折射率调制部131～13N中的任意两个折射率调制部13n1、13n2时，偏移角面Mn1和偏移角面Mn2不一致。
N个折射率调制部131～13N中的任意两个折射率调制部13n1、13n2各自的形成区域至少一部分互相重叠。图中，例如折射率调制部131的形成区域与折射率调制部132的形成区域一部分重叠，还与折射率调制部133的形成区域一部分重叠。另外，N个折射率调制部131～13N各自的形成区域也可以全部一致。
这样，本实施形态的倾斜型衍射光栅元件1形成N个折射率调制部131～13N，各折射率调制部13n的角度θn不为0，各折射率调制部13n的偏移角面Mn互相不一致，任意两个折射率调制部13n1、13n2各自的形成区域至少一部分互相重叠。这样构成的倾斜型衍射光栅元件1的尺寸短，能降低与偏振波相关的损失。
另外，N个折射率调制部131～13N各自的偏移角面M1～MN正好绕光纤10的光轴各偏移180度/N。例如，如果N＝2，则偏移角面M1和偏移角面M2相正交。另外，例如，如果N＝3，则偏移角面M1～M3绕光纤10的光轴各偏移60度。由于这样配置偏移角面M1～MN，所以倾斜型衍射光栅元件1能有效地降低偏振波相关损失。
另外，优选地，N个折射率调制部131～13N的各自的直线An和光轴构成的角度θn彼此相同，沿光纤10的长度方向的形成区域的长度彼此相同，折射率调制周期彼此相同，折射率调制振幅彼此相同。通过这样地形成各折射率调制部13n，倾斜型衍射光栅元件1可以有效地降低偏振波相关损失。
而且，本实施形态的倾斜型衍射光栅元件1在透射损失为最大的波长中，偏振波相关损失优选为透射损失最大值的1/10以下。这样的倾斜型衍射光栅元件1在光通信领域中作为要求偏振波相关损失小的光学装置(或其一部分)很适用，例如作为使光纤放大器的增益均衡的增益均衡器很适用。
其次，说明本实施形态的光波导型衍射光栅元件(倾斜型衍射光栅元件)1的制造方法。图3及图4A至图4D是说明本实施形态的光波导型衍射光栅元件的制造方法用的图。图3是斜视图，图4A至图4D是用垂直于光轴的面切断时的剖面图。
首先，准备光纤10、相位光栅掩模20及光源30。如上所述，光纤10是以石英玻璃为基础的纤维，包括添加了GeO2的纤芯区域11、以及包围该纤芯区域11的包层区域12。相位光栅掩模20是在石英玻璃平板的一个面上形成了由周期为2Λ的槽状凹凸构成的相位光栅的掩模。光源30是输出引起光纤10的纤芯区域11的折射率变化的波长的光(以下称“折射率变化诱导光”)的光源，例如，采用将波长为248nm的激光作为折射率变化诱导光输出的KrF受激准分子激光光源。
然后，如图3所示，相位光栅掩模20被配置在光纤10的侧面，且使形成了相位光栅的面与光纤10相对。另外，这时，相位光栅掩模20上的相位光栅的槽方向相对于垂直于光纤10的光轴的面，倾斜角度为θ1。在两者这样配置的状态下，从光源30输出的折射率变化诱导光UV垂直地照射在相位光栅掩模20上。伴随该折射率变化诱导光UV的照射，由于相位光栅掩模20的衍射作用，产生+1次衍射光和-1次衍射光，这些+1次衍射光和-1次衍射光互相干涉，生成周期为Λ的干涉条纹。在光纤10的添加了GeO2的纤芯区域11中，折射率对应于干各涉条纹位置上的折射率变化诱导光的能量的大小而升降，因此形成折射率调制部131。该折射率调制部131在垂直于折射率等位面L1、与光纤10的光轴相交的直线为A1时，该直线A1和光轴构成的角度为θ1，直线A1和光轴构成的偏移角面M1平行于相位光栅掩模20的面(参照图3及图4A)。
这样，如图4A所示的配置状态下，使折射率变化诱导光UV照射一定时间，形成第一折射率调制部131。形成后，使折射率变化诱导光UV的照射中断，在此期间使光纤10绕光轴旋转一定角度，变成图4B所示的配置状态。然后，在图4B所示的配置状态下，使折射率变化诱导光UV照射一定时间，形成第二折射率调制部132。这样形成的第二折射率调制部132在垂直于折射率等位面L2、与光纤10的光轴相交的直线为A2时，该直线A2和光轴构成的角度为θ2，直线A2和光轴构成的偏移角面M2平行于相位光栅掩模20的面。第二折射率调制部132的偏移角面M2与已经形成的第一折射率调制部131的偏移角面M1不一致。
另外，形成了第二折射率调制部132后，使折射率变化诱导光UV的照射中断，在此期间使光纤10绕光轴旋转一定角度，变成图4C所示的配置状态。然后，在图4C所示的配置状态下，使折射率变化诱导光UV照射一定时间，形成第三折射率调制部133。这样形成的第三折射率调制部133在垂直于折射率等位面L3、与光纤10的光轴相交的直线为A3时，该直线A3和光轴构成的角度为θ3，直线A3和光轴构成的偏移角面M3平行于相位光栅掩模20的面。第三折射率调制部133的偏移角面M3与已经形成的第一折射率调制部131的偏移角面M1不一致，另外，与已经形成的第二折射率调制部132的偏移角面M2也不一致。
以后也一样，依次形成第四至第N折射率调制部134～13N。形成第N折射率调制部13N时，在图4D所示的配置状态下，使折射率变化诱导光UV照射一定时间，形成第N折射率调制部13N。这样形成的第N折射率调制部13N在垂直于折射率等位面LN、与光纤10的光轴相交的直线为AN时，该直线AN和光轴构成的角度为θN，直线AN和光轴构成的偏移角面MN平行于相位光栅掩模20的面。第N折射率调制部13N的偏移角面MN与已经形成的第一至第(N-1)折射率调制部131～13N-1的偏移角面M1～MN-1中的任何一个都不一致。
另外，相位光栅掩模20如果位置照原样固定，各θn全部为同一值，但通过使相位光栅掩模20在其面上旋转，能使各θn不同。另外，如果使用一个相位光栅掩模20，则在各折射率调制部13n中沿直线An的折射率调制周期全部为同一值，但通过更换不同的相位光栅周期的相位光栅掩模，能使在各折射率调制部13n中沿直线An的折射率调制周期不同。
这样，在本实施形态的光波导型衍射光栅元件的制造方法中，沿光纤10的长度方向，垂直于折射率等位面Ln的直线An与光纤10的光轴不平行(即角度θn≠0)地依次形成N个折射率调制部134～13N。另外，形成第n折射率调制部13n时，其偏移角面Mn与已经形成的第一至第(n-1)折射率调制部131～13n-1各自的偏移角面M1～Mn-1中的任何一个都不一致。另外，N个折射率调制部131～13N中的任意两个折射率调制部各自的形成区域至少一部分互相重叠地形成。这样就能制造本实施形态的倾斜型衍射光栅元件1。
特别优选地，形成了第(n-1)折射率调制部13n-1后，光纤10绕光轴旋转一定角度180/N，形成第n折射率调制部13n。这样制造的倾斜型衍射光栅元件1由于N个折射率调制部131～13N各自的偏移角面M1～MN绕光纤10的光轴各偏移180度/N，所以能有效地降低偏振波相关损失。
另外，形成各折射率调制部13n时，正好使垂直于折射率等位面Ln的直线An和光纤10的光轴构成的角度θn彼此相同，使沿光纤10的长度方向的形成区域的长度Dn彼此相同，使折射率调制周期彼此相同，使折射率调制振幅彼此相同。这样制造的倾斜型衍射光栅元件1能有效地降低偏振波相关损失。
另外，形成各折射率调制部13n时，适合监视制造过程中的倾斜型衍射光栅元件1的透射损失或偏振波相关损失。这样做，所制造的倾斜型衍射光栅元件1能有效地降低偏振波相关损失。
下面，说明本实施形态的光波导型衍射光栅元件(倾斜型衍射光栅元件)1及其制造方法的实施例。在本实施例中，光纤10不仅在纤芯区域11中，而且在包层区域12中也添加了GeO2。相位光栅掩模20的周期不一定，周期沿着垂直于槽方向的方向逐渐变化，中心周期为1.0650微米，周期变化率为10.0nm/cm。光源10采用了将波长为248nm的激光作为折射率变化诱导光输出的KrF受激准分子激光光源。
而且，所制造的本实施例的倾斜型衍射光栅元件1有两个折射率调制部131、132。两个折射率调制部131、132各自的形成区域的长度为5mm，互相全部重叠地形成。折射率调制部131的偏移角面M1和折射率调制部132的偏移角面M2互相正交。
在本实施例的制造方法中，首先形成第一折射率调制部131，然后，在折射率变化诱导光UV的照射被中断的期间，使光纤10绕光轴旋转90度，接着形成了第二折射率调制部132。另外，分别形成两个折射率调制部131、132时，监视了制造过程中的倾斜型衍射光栅元件1的透射损失。
在本实施例中，透射损失最大的波长的透射损失的目标值为1dB。而且，形成第一折射率调制部131时，在被监视的透射损失达到了目标值的1/2(0.5dB)的时刻，折射率变化诱导光UV的照射被中断。另外，接着形成第二折射率调制部132时，在被监视的透射损失达到了目标值(1dB)的时刻，折射率变化诱导光UV的照射被终止。图5A是表示第一折射率调制部131的形成结束时刻的透射特性的图，图5B是表示第二折射率调制部132的形成结束时刻的透射特性的图。如该图所示，本实施例的倾斜型衍射光栅元件1的透射损失的最大值在第一折射率调制部131的形成结束时刻为0.5dB，在第二折射率调制部132的形成结束时刻为1.0dB。
图6A是表示本实施例的倾斜型衍射光栅元件的透射特性的图，图6B是表示本实施例的倾斜型衍射光栅元件的偏振波相关损失特性的图。另外，图7A是表示比较例的倾斜型衍射光栅元件的透射特性的图，图7B是表示比较例的倾斜型衍射光栅元件的偏振波相关损失特性的图。这里，比较例的倾斜型衍射光栅元件是不重写的，只有一个折射率调制部的元件。
比较图6A和图7A可知，本实施例的倾斜型衍射光栅元件及比较例的倾斜型衍射光栅元件的透射光谱的形状相似，二者的透射损失的最大值都是0.6dB左右。可是，比较图6B和图7B可知，比较例的倾斜型衍射光栅元件的偏振波相关损失的最大值为0.125dB左右，与此不同，本实施例的倾斜型衍射光栅元件的偏振波相关损失的最大值为0.03dB左右。本实施例的倾斜型衍射光栅元件的偏振波相关损失的最大值与比较例的倾斜型衍射光栅元件的偏振波相关损失的最大值相比较，约为1/4，另外，与本实施例的倾斜型衍射光栅元件的透射损失的最大值相比较，约为1/20。
图8是另一实施形态的光波导型衍射光栅元件(倾斜型衍射光栅元件)2的说明图。该图中示出了用包含光轴的面切断时的剖面图、以及用垂直于光轴的面切断时的剖面图。该图所示的本实施形态的倾斜型衍射光栅元件2沿着作为光波导的光纤20的长度方向形成了N(N是2以上的整数)个折射率调制部231～23N。光纤20以石英玻璃为基础，包括添加了GeO2的纤芯区域21、以及包围该纤芯区域21的包层区域22。
关于各折射率调制部23n(n是1以上N以下的任意的整数)，将折射率相等的折射率等位面表示为Ln，将垂直于折射率等位面Ln、将与光纤10的光轴(x轴)相交的直线表示为An，将直线An和光轴构成的角表示为θn，将直线An和光轴构成的偏移角面表示为Mn。关于各折射率调制部23n的形成区域、折射率等位面Ln、直线An及角度θn分别与已经说明的相同。
该倾斜型衍射光栅元件2的特征在于各折射率调制部23n的偏移角面Mn绕光轴各偏移360度/N。另外，图中，使N＝4。在此情况下，偏移角面相差180度的折射率调制部231、233分别具有的非对称性引起的双折射性互相抵消，另外，偏移角面相差180度的折射率调制部233、234分别具有的非对称性引起的双折射性互相抵消，因此光波导型衍射光栅元件2更能有效地降低偏振波相关损失。另外，这里所说的非轴对称性，是指在折射率变化诱导光照射在光纤20上形成的折射率调制部231中，在折射率变化诱导光的入射侧，折射率上升增大而言。因此，通过使折射率变化诱导光互相从相反的方向照射在光纤20上，形成折射率调制部231、233，由各个非轴对称性引起的双折射性互相抵消。
该倾斜型衍射光栅元件2也是在透射损失为最大的波长中，偏振波相关损失正好为透射损失最大值的1/10以下。这样的倾斜型衍射光栅元件2也在光通信领域中作为要求偏振波相关损失小的光学装置(或其一部分)很适用，例如作为使光纤放大器的增益均衡的增益均衡器很适用。
图9A至图11B是分别表示三种倾斜型衍射光栅元件的透射率T及偏振波相关损失PDL各自的波长相关性的曲线图。图9A及图9B表示只从一个方向照射折射率变化诱导光，形成了一个折射率调制部的倾斜型衍射光栅元件。图10A及图10B表示从相差90度的两个方向照射折射率变化诱导光，形成了两个折射率调制部的倾斜型衍射光栅元件1。图11A及图11B表示从相差90度的四个方向照射折射率变化诱导光，形成了四个折射率调制部的倾斜型衍射光栅元件2。
在各个倾斜型衍射光栅元件1及倾斜型衍射光栅元件2中，各折射率调制部重叠地形成。
比较图9A、图10A及图11A可知，三种倾斜型衍射光栅元件各自的透射率T的波长相关性大致相同。另一方面，比较图9B、图10B及图11B可知，形成了一个折射率调制部的倾斜型衍射光栅元件的偏振波相关损失PDL也达到了0.127dB，与此不同，倾斜型衍射光栅元件1的偏振波相关损失PDL小，为0.023dB，倾斜型衍射光栅元件2的偏振波相关损失PDL更小，为0.016dB。
产业上利用的可能性如上所述，如果采用本发明，则形成N(N是2以上的整数)个折射率调制部，各折射率调制部的垂直于折射率等位面的直线与光波导的光轴不平行，各折射率调制部的垂直于折射率等位面的直线和光波导的光轴构成的偏移角面互相不一致，任意两个折射率调制部各自的形成区域至少一部分互相重叠。这样构成的光波导型衍射光栅元件的尺寸短，能降低偏振波相关损失。
权利要求
1.一种光波导型衍射光栅元件，其特征在于沿光波导的长度方向形成N个折射率调制部，N是2以上的整数，上述N个折射率调制部各自的垂直于折射率等位面的直线与上述光波导的光轴不平行，上述N个折射率调制部各自的垂直于折射率等位面的直线和光波导的光轴构成的偏移角面互相不一致，且上述N个折射率调制部中的任意两个折射率调制部的各自的形成区域至少有一部分互相重叠。
2.根据权利要求1所述的光波导型衍射光栅元件，其特征在于上述N个折射率调制部各自的偏移角面绕光波导的光轴各偏移180度/N。
3.根据权利要求1所述的光波导型衍射光栅元件，其特征在于上述N个折射率调制部各自的偏移角面绕光波导的光轴各偏移360度/N。
4.根据权利要求1所述的光波导型衍射光栅元件，其特征在于上述N个折射率调制部各自的垂直于折射率等位面的直线和光波导的光轴构成的角度彼此相同，沿上述光波导的长度方向的形成区域的长度彼此相同，折射率调制周期彼此相同，折射率调制振幅彼此相同。
5.根据权利要求1所述的光波导型衍射光栅元件，其特征在于透射损失最大的波长中，偏振波相关损失为透射损失最大值的1/10以下。
6.一种光波导型衍射光栅元件的制造方法，其特征在于沿光波导的长度方向依次形成N个折射率调制部，且使垂直于折射率等位面的直线不平行于光波导的光轴，N是2以上的整数，同时形成第n个折射率调制部时，垂直于折射率等位面的直线和光波导的光轴构成的偏移角面与已经形成的第一至第(n-1)个折射率调制部各自的偏移角面中的任何一个都不一致，n是2以上N以下的整数，上述N个折射率调制部中的任意两个折射率调制部的各自的形成区域至少有一部分互相重叠。
7.根据权利要求6所述的光波导型衍射光栅元件的制造方法，其特征在于使上述N个折射率调制部各自的偏移角面绕光波导的光轴各偏移180度/N。
8.根据权利要求6所述的光波导型衍射光栅元件的制造方法，其特征在于使上述N个折射率调制部各自的偏移角面绕光波导的光轴各偏移360度/N。
9.根据权利要求6所述的光波导型衍射光栅元件的制造方法，其特征在于分别形成上述N个折射率调制部时，使垂直于折射率等位面的直线和光波导的光轴构成的角度彼此相同，使沿上述光波导的长度方向的形成区域的长度彼此相同，使折射率调制周期彼此相同，使折射率调制振幅彼此相同。
10.根据权利要求6所述的光波导型衍射光栅元件的制造方法，其特征在于一边监视透射损失，一边分别形成上述N个折射率调制部。
11.根据权利要求6所述的光波导型衍射光栅元件的制造方法，其特征在于一边监视偏振波相关损失，一边分别形成上述N个折射率调制部。
全文摘要
提供一种光波导型衍射光栅元件(倾斜型衍射光栅元件)及其制造方法。其中，对于各折射率调制部1文档编号G02B6/34GK1526079SQ0281374
公开日2004年9月1日 申请日期2002年7月5日 优先权日2001年7月10日
发明者大村真树, 茂原政一, 一 申请人:住友电气工业株式会社