フェムト秒光パルスを有する光導波路デバイスのミクロ構造化

発明者： , , , , ,
出願人/特許権者： ,
代理人 (2件)：山川政樹 , 山川茂樹
公報種別：公表公報
出願番号（国際出願番号）：特願2004-525094
公開番号（公開出願番号）：特表2005-538392
出願日： 2003年07月31日
公開日（公表日）： 2005年12月15日
要約：

本発明は、光ファイバとガラス基板に予めもうけられた光導波路とを含むガラス導波路デバイスの中に、永続的に変化した屈折率特性を作ることを対象とする。屈折率が永続的に変化したこの様なゾーンを、非常に高い強度のレ-ザ・ビームを使用してガラスの中に作ることができる。その高強度レーザ・ビームは、ガラス内の所定の目標領域に超高速パルス・レーザから出た光を集束させる。好ましいレーザは、Ti:サファイア増幅された、周波数2倍のエルビウム・ドープ・ファイバ・レーザ・システムであり、持続時間が約100フェムト秒の光パルスを提供し、各パルスは約1ナノジュールと1ミリジュールの間のエネルギーを有し、好ましくは、パルス繰返し率は500Hzと1GHzの間である。繰返し率は、変更される容積の寸法全体にわたる熱拡散時間より速くパルスを送出するように選択される。後者のプロセスは、材料のコンプライアンスをフェムト秒書き込みプロセスにまで増加するため、および書込み構造要素の緩和に対する続く熱障壁を増加するために、材料を液化する点まで熱を蓄積し、これによってデバイスまたは構造機能の寿命を増す。永続的に変化した屈折率特性の1つまたは複数のゾーンを、デバイスの中に永続的屈折率変化を誘発するためのしきい値より高い強度を有する焦点領域を発生する集束パルス・レーザ光源を利用して、光ファイバなどの導波路デバイスの中に形成することができる。焦点領域がデバイスに整列され、焦点領域とデバイスとの間の相対的移動が、所定の経路でデバイスを横切って焦点領域を掃引する効果を有する。この結果は、材料内部の光の振幅、位相、空間的伝播または偏光状態を制御するように、デバイスの屈折率特性が永続的に変化したデバイス内のゾーンである。

請求項（抜粋）：

集束パルス・レーザ光源によって発生するビームを使用して、ガラス材料で作られ、少なくとも1つのコアと少なくとも1つのクラッドを有する光導波路デバイスの中に、永続的に変化した屈折率特性のゾーンを作る方法であって、前記集束パルス・レーザ光源が、 (i)ガラス材料の吸収限界よりも大きな波長と、 (ii)1ピコ秒未満のパルス幅、および1ナノジュールと1ミリジュールとの間にあるパルス・エネルギーと、 (iii)限定された焦点領域内でピーク・パルス強度を達成する能力とを有し、 (a)光導波路デバイス内の限定された目標領域にレーザ・ビーム焦点領域を整列させるステップと、 (b)熱を蓄積して目標領域においてガラス材料を軟化させ、これによって目標領域において導波路デバイスの中に永続的屈折率変化を誘発させるように選択されたピーク・パルス強度と繰返し率で前記レーザ光源を操作するステップとを含む方法。

IPC (6件)：

G02B6/10 , G02B6/00 , G02B6/122 , G02B6/13 , G02B6/16 , H01S3/06

FI (6件)：

G02B6/10 C , G02B6/00 376Z , G02B6/16 , H01S3/06 B , G02B6/12 A , G02B6/12 M

Fターム (30件)：

2H050AB05X , 2H050AB18X , 2H050AC03 , 2H050AC42 , 2H050AC62 , 2H050AC82 , 2H050AC84 , 2H147AA02 , 2H147AB01 , 2H147AB02 , 2H147AB16 , 2H147AB19 , 2H147AB21 , 2H147BC02 , 2H147BC05 , 2H147BE12 , 2H147CA21 , 2H147EA14A , 2H147EA14B , 2H147EA35A , 2H147FD16 , 2H147FE04 , 5F172AE06 , 5F172AE13 , 5F172AF03 , 5F172AF07 , 5F172AM08 , 5F172EE12 , 5F172NN17 , 5F172NQ62

引用特許：

審査官引用 (22件)

屈折率の修正方法、屈折率の修正装置、及び光導波路デバイス
公報種別：公開公報出願番号：特願2001-045121 出願人：日本電気株式会社
グレーティング付き光導波路の製造方法
公報種別：公開公報出願番号：特願平11-049555 出願人：科学技術振興事業団, 近藤裕己, 野内健太郎
グレーティング付き光ファイバーの製造方法
公報種別：公開公報出願番号：特願平10-332193 出願人：科学技術振興事業団, 近藤裕己, 野内健太郎

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引用文献：

審査官引用 (3件)

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