特許 5978413 光ファイバグレーティングの製造装置及び製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5978413

(24)【登録日】2016年7月29日

(45)【発行日】2016年8月24日

(54)【発明の名称】光ファイバグレーティングの製造装置及び製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/02 20060101AFI20160817BHJP

【ＦＩ】

   G02B6/02 416

【請求項の数】14

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2016-62322(P2016-62322)

(22)【出願日】2016年3月25日

【審査請求日】2016年4月12日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000005186

【氏名又は名称】株式会社フジクラ

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100126882

【弁理士】

【氏名又は名称】五十嵐 光永

(74)【代理人】

【識別番号】100160093

【弁理士】

【氏名又は名称】小室 敏雄

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】秦 恵一郎

(72)【発明者】

【氏名】大森 賢一

【審査官】 奥村 政人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−２４２３２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０８９０４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−００４９２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１３９９７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３３７７５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１１４５３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ６／０２− ６／０３６

Ｇ０２Ｂ ６／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光ファイバにレーザ光を照射して前記光ファイバのコアにグレーティングを形成する光ファイバグレーティングの製造装置であって、
前記グレーティングの形成が行われる場合に、前記光ファイバに対する前記レーザ光の照射位置よりも前記光ファイバの搬送方向における上流側の第１位置及び下流側の第２位置の少なくとも一方で前記光ファイバを固定する固定装置と、
前記搬送方向への直線的な往復移動が可能に構成され、前記固定装置による前記光ファイバの固定が解除された場合に、前記光ファイバを前記搬送方向に所定の長さだけ送る送り装置と、
を備える光ファイバグレーティングの製造装置。

【請求項2】

前記送り装置は、前記搬送方向に延びるガイドを有する固定部と、
前記ガイドに沿って往復移動可能な可動部と、
前記可動部に取り付けられて前記光ファイバを把持する把持部と、
を備える請求項１記載の光ファイバグレーティングの製造装置。

【請求項3】

前記送り装置は、前記可動部に取り付けられてレーザ光を照射する照射部を備える、請求項２記載の光ファイバグレーティングの製造装置。

【請求項4】

前記把持部は、前記可動部が前記搬送方向に移動する際に前記光ファイバを把持し、
前記可動部は、前記把持部が前記光ファイバを把持しない状態で前記光ファイバの長手方向に沿った方向に移動し、
前記照射部は、前記照射位置に配置された位相マスクに対してレーザ光を照射する、
請求項３記載の光ファイバグレーティングの製造装置。

【請求項5】

前記光ファイバを送り出す送出機と、
前記グレーティングが形成された前記光ファイバを巻き取る巻取機と、
を備える請求項１から請求項４の何れか一項に記載の光ファイバグレーティングの製造装置。

【請求項6】

前記第１位置よりも上流側に配置され、前記光ファイバに付与する張力を印加する第１張力印加機と、
前記第２位置よりも下流側に配置され、前記光ファイバに付与する張力を印加する第２張力印加機と、
を備える請求項１から請求項５の何れか一項に記載の光ファイバグレーティングの製造装置。

【請求項7】

前記第１張力印加機及び前記第２張力印加機はそれぞれ、回動可能に支持されて前記光ファイバが掛け回される一対の固定プーリーと、
前記一対の固定プーリーの間の下方において前記光ファイバが半周掛け回される回動可能な可動プーリーと、
を備える請求項６記載の光ファイバグレーティングの製造装置。

【請求項8】

前記第１張力印加機及び前記第２張力印加機はそれぞれ、前記可動プーリーに連結されて前記光ファイバに印加する荷重を調整可能な荷重可変機構を備える請求項７記載の光ファイバグレーティングの製造装置。

【請求項9】

前記荷重可変機構は、前記光ファイバに印加される荷重を測定する荷重測定機構と、
前記光ファイバに対する荷重の印加を行う荷重印加機構と、
を備え、
前記荷重測定機構の測定結果に応じて前記荷重印加機構を制御することで、前記光ファイバに印加する荷重を調整する、
請求項８記載の光ファイバグレーティングの製造装置。

【請求項10】

光ファイバのコアにグレーティングを形成するために光ファイバに対して照射されるレーザ光の照射位置よりも前記光ファイバの搬送方向における上流側の第１位置及び下流側の第２位置の少なくとも一方で前記光ファイバを固定する第１ステップと、
前記照射位置に前記レーザ光を照射する第２ステップと、
前記第１位置及び前記第２位置での前記光ファイバの固定を解除する第３ステップと、
前記搬送方向への直線的な往復移動が可能に構成された送り装置で、前記光ファイバを前記搬送方向に所定の長さだけ送る第４ステップと、
を有する光ファイバグレーティングの製造方法。

【請求項11】

前記送り装置には、レーザ光を照射する照射部が設けられており、
前記第２ステップは、前記送り装置を前記光ファイバの長手方向に沿った方向に移動させ、前記照射部からのレーザ光を前記照射位置に配置された位相マスクに照射することで、前記照射位置に前記レーザ光を照射するステップである、
請求項１０記載の光ファイバグレーティングの製造方法。

【請求項12】

前記第１ステップの前に、前記第４ステップで送られる長さに応じた長さの光ファイバを、送出機から前記第１位置よりも上流側に配置されて前記光ファイバに付与する張力を印加する第１張力印加機に対して送り出すとともに、前記第２位置よりも下流側に配置されて前記光ファイバに付与する張力を印加する第２張力印加機から巻取機に巻き取るステップを有する請求項１０又は請求項１１記載の光ファイバグレーティングの製造方法。

【請求項13】

前記第２ステップが終了してから再び前記第１ステップが開始される前までの間に、前記光ファイバに印加する荷重を調整する荷重調整ステップを有する、請求項１０から請求項１２の何れか一項に記載の光ファイバグレーティングの製造方法。

【請求項14】

前記荷重調整ステップは、前記光ファイバに印加されている荷重を測定するステップと、
前記荷重の測定結果に応じて、前記光ファイバに印加する荷重を制御するステップと、
を有する請求項１３記載の光ファイバグレーティングの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光ファイバグレーティングの製造装置及び製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

光ファイバグレーティングは、光ファイバのコアに周期的な屈折率変化（グレーティング）を形成したものであり、ＦＢＧ（Fiber Bragg Grating：ファイバブラッググレーティング）とも呼ばれる。このような光ファイバグレーティングは、グレーティングの周期に応じた波長（ブラッグ波長）の光のみを反射するという特性を有しており、センシング分野、加工分野、通信分野、その他の様々な分野で広く用いられている。

【0003】

光ファイバグレーティングの製造方法の代表的なものとして、位相マスク法及び２光束干渉法が挙げられる。位相マスク法は、光ファイバの側方に位相マスクを配置し、紫外領域のレーザ光を位相マスクに照射して得られる回折光（±１次回折光）の干渉光を光ファイバのコアに照射することにより光ファイバのコアにグレーティングを形成する方法である。また、２光束干渉法は、紫外領域のレーザ光を２つに分岐し、分岐したレーザ光を光ファイバのコアの位置で干渉させることにより光ファイバのコアにグレーティングを形成する方法である。

【0004】

以下の特許文献１〜６には、光ファイバグレーティングの従来の製造装置或いは製造方法が開示されている。例えば、以下の特許文献１には、光ファイバの被覆を除去せずに被覆の上からレーザ光を照射し、被膜を透過したレーザ光によってグレーティングを形成する製造装置が開示されている。また、以下の特許文献２には、光ファイバの被覆を除去せずに被覆の上からレーザ光を照射し、照射したレーザ光によって被覆を除去してグレーティングを形成する製造方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７−１１４５３４号公報

【特許文献2】特開２００６−０９９０１２号公報

【特許文献3】特開２００４−０５５６３８号公報

【特許文献4】特開２００３−２０２４３３号公報

【特許文献5】特開２０００−０８９０４５号公報

【特許文献6】特開２００２−３３３５３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、上述した位相マスク法及び２光束干渉法の何れを用いる場合であっても、一度にグレーティングを形成することができる長さは限られる。このようなグレーティングを光ファイバの長手方向に渡って複数個作製する時には、光ファイバのある位置にグレーティングを形成した後に光ファイバを予め定められた長さだけ送り出し、光ファイバの次の位置にグレーティングを形成するという動作が繰り返される。尚、グレーティングは、隙間なく（切れ目なく）連続的に形成される場合も、一定の間隔をもって形成される場合もあるが、何れの場合であっても、上記の動作が繰り返される。

【0007】

光ファイバに対して複数個のグレーティングを形成するときには、光ファイバ位相マスクの位置、及び光ファイバの長手方向に対する各グレーティングの位置を高い精度で位置決めし、グレーティングの形成中は光ファイバの位置ずれが生じないようにする必要がある。光ファイバの位置決め精度は、例えば予め規定された基準位置に対する位置誤差が数［μｍ］以下となる程度の精度にする必要がある。位置決め精度が悪いと、例えば光ファイバに連続的にグレーティングを形成する場合には、先に形成されたグレーティングと次に形成されたグレーティングとの間に隙間が生じ、或いはこれらの重なりが大きくなってしまい、光ファイバグレーティングの特性が悪化してしまうからである。特に、連続した複数個のグレーティングを形成する場合には、各グレーティング間の隙間により連続性が損なわれることや、グレーティングの重なりにより多重反射の影響を受け、反射光の正確な測定ができなくなるといった問題が発生する。

【0008】

前述した特許文献１〜４に開示された製造方法等を用いれば、確かにグレーティングを形成することは可能であると考えられる。しかしながら、前述した特許文献１〜４では、光ファイバの位置決め精度については殆ど考慮されていないことから、ファイバ長手方向に位置精度良く複数配置された光ファイバグレーティングを製造するのは困難であると考えられる。例えば、前述した特許文献１では、光ファイバを長手方向に挿引する位置精度として、±１［ｃｍ］以下が挙げられており、この程度の精度では光ファイバに隙間なく連続的にグレーティングを製造することは困難であると考えられる。

【0009】

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、グレーティング形成時の位置決め精度を高めることができ、これにより良好な特性を有する光ファイバグレーティングを製造することが可能な光ファイバグレーティングの製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するために、本発明の光ファイバグレーティングの製造装置は、光ファイバ（ＦＢ）にレーザ光を照射して前記光ファイバのコア（Ｃ）にグレーティング（Ｇ）を形成する光ファイバグレーティングの製造装置であって、前記グレーティングの形成が行われる場合に、前記光ファイバに対する前記レーザ光の照射位置よりも前記光ファイバの搬送方向（Ｄ１）における上流側の第１位置及び下流側の第２位置の少なくとも一方で前記光ファイバを固定する固定装置（４０）と、前記搬送方向への直線的な往復移動が可能に構成され、前記固定装置による前記光ファイバの固定が解除された場合に、前記光ファイバを前記搬送方向に所定の長さだけ送る送り装置（５０）と、を備える。
また、本発明の光ファイバグレーティングの製造装置は、前記送り装置が、前記搬送方向に延びるガイドを有する固定部（５１）と、前記ガイドに沿って往復移動可能な可動部（５２）と、前記可動部に取り付けられて前記光ファイバを把持する把持部（５３）と、を備える。
また、本発明の光ファイバグレーティングの製造装置は、前記送り装置が、前記可動部に取り付けられてレーザ光を照射する照射部（５４）を備える、請求項２記載の光ファイバグレーティングの製造装置。
また、本発明の光ファイバグレーティングの製造装置は、前記把持部が、前記可動部が前記搬送方向に移動する際に前記光ファイバを把持し、前記可動部が、前記把持部が前記光ファイバを把持しない状態で前記光ファイバの長手方向に沿った方向に移動し、前記照射部が、前記照射位置に配置された位相マスクに対してレーザ光を照射する。
また、本発明の光ファイバグレーティングの製造装置は、前記光ファイバを送り出す送出機（１０）と、前記グレーティングが形成された前記光ファイバを巻き取る巻取機（７０）と、を備える。
また、本発明の光ファイバグレーティングの製造装置は、前記第１位置よりも上流側に配置され、前記光ファイバに付与する張力を印加する第１張力印加機（２０）と、前記第２位置よりも下流側に配置され、前記光ファイバに付与する張力を印加する第２張力印加機（６０）と、を備える。
また、本発明の光ファイバグレーティングの製造装置は、前記第１張力印加機及び前記第２張力印加機はそれぞれ、回動可能に支持されて前記光ファイバが掛け回される一対の固定プーリー（２１ａ、２１ｂ、６１ａ、６１ｂ）と、前記一対の固定プーリーの間の下方において前記光ファイバが半周掛け回される回動可能な可動プーリー（２２、６２）と、を備える。
また、本発明の光ファイバグレーティングの製造装置は、前記第１張力印加機及び前記第２張力印加機がそれぞれ、前記可動プーリーに連結されて前記光ファイバに印加する荷重を調整可能な荷重可変機構（８０、９０））を備える。
また、本発明の光ファイバグレーティングの製造装置は、前記荷重可変機構が、前記光ファイバに印加される荷重を測定する荷重測定機構（８１、９１）と、前記光ファイバに対する荷重の印加を行う荷重印加機構（８２、９２）と、を備え、前記荷重測定機構の測定結果に応じて前記荷重印加機構を制御することで、前記光ファイバに印加する荷重を調整する。
本発明の光ファイバグレーティングの製造方法は、光ファイバ（ＦＢ）のコア（Ｃ）にグレーティング（Ｇ）を形成するために光ファイバに対して照射されるレーザ光の照射位置よりも前記光ファイバの搬送方向における上流側の第１位置及び下流側の第２位置の少なくとも一方で前記光ファイバを固定する第１ステップ（Ｓ１２）と、前記照射位置に前記レーザ光を照射する第２ステップ（Ｓ１３）と、前記第１位置及び前記第２位置での前記光ファイバの固定を解除する第３ステップ（Ｓ１５）と、前記搬送方向への直線的な往復移動が可能に構成された送り装置（５０）で、前記光ファイバを前記搬送方向に所定の長さだけ送る第４ステップ（Ｓ１６）と、を有する。
また、本発明の光ファイバグレーティングの製造方法は、前記送り装置には、レーザ光を照射する照射部（５４）が設けられており、前記第２ステップが、前記送り装置を前記光ファイバの長手方向に沿った方向に移動させ、前記照射部からのレーザ光を前記照射位置に配置された位相マスク（Ｍ）に照射することで、前記照射位置に前記レーザ光を照射するステップである。
また、本発明の光ファイバグレーティングの製造方法は、前記第１ステップの前に、前記第４ステップで送られる長さに応じた長さの光ファイバを、送出機（１０）から前記第１位置よりも上流側に配置されて前記光ファイバに付与する張力を印加する第１張力印加機（２０）に対して送り出すとともに、前記第２位置よりも下流側に配置されて前記光ファイバに付与する張力を印加する第２張力印加機（６０）から巻取機（７０）に巻き取るステップ（Ｓ１１）を有する。
また、本発明の光ファイバグレーティングの製造方法は、前記第２ステップが終了してから再び前記第１ステップが開始される前までの間に、前記光ファイバに印加する荷重を調整する荷重調整ステップ（Ｓ２１）を有する。
また、本発明の光ファイバグレーティングの製造方法は、前記荷重調整ステップが、前記光ファイバに印加されている荷重を測定するステップと、前記荷重の測定結果に応じて、前記光ファイバに印加する荷重を制御するステップと、を有する。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、光ファイバに対して照射されるレーザ光の照射位置よりも光ファイバの搬送方向における上流側の第１位置及び下流側の第２位置の少なくとも一方で光ファイバを固定してグレーティングを形成し、第１位置及び第２位置での光ファイバの固定を解除してから搬送方向への直線的な往復移動が可能に構成された送り装置で光ファイバを搬送方向に所定の長さだけ送るようにしている。このため、グレーティング形成時の位置決め精度等を高めることができ、これにより良好な特性を有する光ファイバグレーティングを製造することが可能であるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第１実施形態による光ファイバグレーティングの製造装置の構成を示す図である。

【図2】本発明の第１実施形態における位相マスクを用いたグレーティングの形成方法を説明するための図である。

【図3】本発明の第１実施形態による光ファイバグレーティングの製造方法の一例を示すフローチャートである。

【図4】光ファイバグレーティングの製造時におけるファイバグレーティングの製造装置の各状態を示す図である。

【図5】光ファイバグレーティングの製造時におけるファイバグレーティングの製造装置の各状態を示す図である。

【図6】本発明の第２実施形態による光ファイバグレーティングの製造装置の構成を示す図である。

【図7】本発明の第２実施形態による光ファイバグレーティングの製造方法の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照して本発明の実施形態による光ファイバグレーティングの製造装置及び製造方法について詳細に説明する。

【0014】

〔第１実施形態〕
〈光ファイバグレーティングの製造装置〉
図１は、本発明の第１実施形態による光ファイバグレーティングの製造装置の構成を示す図である。図１に示す通り、本実施形態の光ファイバグレーティングの製造装置１は、送出機１０、ダンサユニット２０（第１張力印加機）、マスクユニット３０、クランプ装置４０（固定装置）、光ファイバ送り装置５０（送り装置）、ダンサユニット６０（第２張力印加機）、及び巻取機７０を備えており、図１中の搬送方向Ｄ１に光ファイバＦＢを間欠的に搬送しつつ、光ファイバＦＢのコアＣにグレーティングＧ（図２参照）を形成する。

【0015】

送出機１０は、光ファイバＦＢの搬送方向Ｄ１における最上流位置に配置されており、不図示の制御装置の制御の下で、グレーティングＧが形成されていない光ファイバＦＢを送り出す。例えば、送出機１０は、グレーティングＧが形成されていない光ファイバＦＢが巻回されたリール１１を備えており、不図示の制御装置によって指示された回転量だけリール１１を回転させることによって、グレーティングＧが形成されていない光ファイバＦＢを一定の長さだけ間欠的に送り出す。尚、送出機１０が光ファイバＦＢを送り出す場合の送り出し速度（線速度）は、例えば数［ｍ／ｍｉｎ］程度である。

【0016】

光ファイバＦＢは、例えば、円柱状のコア、コアの外側面を覆う円筒状のクラッド、及びクラッドの外側面を覆う円筒状の被覆を有する光ファイバ（シングルコアファイバ）である。尚、光ファイバＦＢは、複数のコアを有するマルチコアファイバであっても良い。また、光ファイバＦＢは、シングルクラッドファイバであっても良く、ダブルクラッドファイバであっても良い。シングルクラッドファイバは、コアの外側面を覆う円筒状のクラッドが１つである光ファイバであり、ダブルクラッドファイバは、コアの外側面を覆う円筒状のクラッド（インナークラッド）と、インナークラッドの外側面を覆う円筒状のクラッド（アウタークラッド）とを有する光ファイバである。また、光ファイバＦＢは、被覆が設けられていないものであっても良い。

【0017】

ダンサユニット２０は、送出機１０の設置位置よりも下流側（光ファイバＦＢの搬送方向Ｄ１における下流側）に設置され、マスクユニット３０の上流側において、光ファイバＦＢに一定の張力を印加するものである。具体的に、ダンサユニット２０は、回動可能に支持されて光ファイバＦＢが掛け回される一対の固定プーリー２１ａ，２１ｂと、一対の固定プーリー２１ａ，２１ｂの間の下方において光ファイバＦＢが半周掛け回される回動可能な可動プーリー２２とを備える。送出機１０から送り出された光ファイバＦＢは、固定プーリー２１ａ、可動プーリー２２、及び固定プーリー２１ｂの順に掛け回される。

【0018】

固定プーリー２１ａ，２１ｂは、位置が固定されているが、可動プーリー２２は、上下方向（鉛直上下方向）の位置が可変である。具体的に、可動プーリー２２は、送出機１０による光ファイバＦＢの送り出し、及び光ファイバ送り装置５０による光ファイバＦＢの搬送方向Ｄ１への送りに応じて、下方向に移動し、或いは上方向に移動する。可動プーリー２２には受け皿２３が設けられており、この受け皿２３に載置する重しを変更することで、光ファイバＦＢに付与する張力を変えることが可能である。尚、光ファイバＦＢに付与される張力は、可動プーリー２２、受け皿２３、及び受け皿２３に載置される重しの重さを加えて得られる重さの半分の重さに応じた張力である。

【0019】

このようなダンサユニット２０を設けるのは、光ファイバＦＢに対してグレーティングＧを形成するときに、光ファイバＦＢの張力を精密に制御するためである。つまり、張力の変動に起因して光ファイバＦＢが伸びた状態又は縮んだ状態でグレーティングＧが形成されてしまうと、本来の周期とは異なる周期を有するグレーティングＧが形成されてしまう。これを避けるために、ダンサユニット２０で光ファイバＦＢの張力を精密に制御するようにしている。尚、例えば、クラッドの直径が１２５［μｍ］である石英光ファイバでは、１［ｇｆ］の張力変動によってブラッグ波長が約１７［ｐｍ］程度変化することから、特性の良い光ファイバグレーティングを製造するためには、張力変動を数［ｇｆ］以下にする必要がある。尚、１［ｇｆ］は、約９．８１×１０^−３［Ｎ］である。

【0020】

マスクユニット３０は、ダンサユニット２０の設置位置よりも下流側に設置されており、光ファイバＦＢにレーザ光を照射して、光ファイバＦＢのコアＣにグレーティングＧを形成するユニットである。尚、マスクユニット３０は、台座ＢＳ上に搭載されている。このマスクユニット３０は、搬送方向Ｄ１に搬送される光ファイバＦＢの側方に配置される位相マスクＭ（図２参照）を備えており、紫外領域のレーザ光を位相マスクに照射して得られる回折光（±１次回折光）の干渉光を光ファイバのコアに照射することによって光ファイバＦＢのコアＣにグレーティングＧを形成する。

【0021】

図２は、本発明の第１実施形態における位相マスクを用いたグレーティングの形成方法を説明するための図である。図２に示す通り、位相マスクＭは、搬送方向Ｄ１に搬送される光ファイバＦＢの側方（図２に示す例では、光ファイバＦＢの上方）に、光ファイバＦＢの側面に対して予め規定された間隔をもって配置される。マスクユニット３０では、この位相マスクＭに対して紫外領域のレーザ光ＬＢが照射される。これにより、＋１次回折光及び−１次回折光であるサブビームＬＢ１が生じ、これらサブビームＬＢ１の干渉光が光ファイバＦＢのコアＣに照射されることで、光ファイバＦＢのコアＣにグレーティングＧが形成される。尚、位相マスクＭに照射するレーザ光ＬＢとしては、例えばエキシマレーザから射出される波長２４０〜３６０［ｎｍ］程度のレーザ光を用いることができ、そのエネルギー密度は、例えば５〜１５［Ｗ／ｃｍ^２］程度である。

【0022】

クランプ装置４０は、マスクユニット３０と同様に、台座ＢＳ上に搭載されており、光ファイバＦＢのコアＣに対するグレーティングＧの形成が行われる場合に、不図示の制御装置の制御の下で光ファイバＦＢを固定する。このクランプ装置４０は、グレーティングＧの形成中における光ファイバＦＢの位置ずれを防止して、良好な特性を有する光ファイバグレーティングを製造するために設けられる。

【0023】

具体的に、クランプ装置４０は、２つのクランパ４０ａ，４０ｂを備える。クランパ４０ａは、マスクユニット３０よりも上流側（光ファイバＦＢの搬送方向Ｄ１における上流側）であって、ダンサユニット２０よりも下流側の所定位置（第１位置）に設置されている。クランパ４０ｂは、マスクユニット３０よりも下流側であって、光ファイバ送り装置５０よりも上流側の所定位置（第２位置）に設置されている。尚、クランパ４０ａ，４０ｂの具体的な設置位置は、光ファイバＦＢの位置決め精度等を考慮して適宜設定される。

【0024】

光ファイバ送り装置５０は、マスクユニット３０及びクランプ装置４０の設置位置よりも下流側に設置されている。この光ファイバ送り装置５０は、搬送方向Ｄ１への直線的な往復移動が可能に構成され、クランプ装置４０による光ファイバＦＢの固定が解除された場合に、不図示の制御装置の制御の下で光ファイバＦＢを搬送方向Ｄ１に所定の長さだけ送る。例えば、光ファイバＦＢにグレーティングＧを隙間なく（切れ目なく）連続的に形成する場合には、光ファイバ送り装置５０は、搬送方向Ｄ１における位相マスクＭの長さに応じた分だけ光ファイバＦＢを搬送方向Ｄ１に送る。尚、光ファイバ送り装置５０が、光ファイバＦＢを搬送方向Ｄに送る場合の速度（線速度）は、例えば数［ｍ／ｍｉｎ］程度である。

【0025】

光ファイバ送り装置５０は、固定ステージ５１（固定部）、可動ステージ５２（可動部）、クランパ５３（把持部）、及び照射ユニット５４（照射部）を備える。固定ステージ５１は、搬送方向Ｄ１に延びる直線状のガイドを有しており、例えば床面に設置される。可動ステージ５２は、固定ステージ５１のガイドに沿って（光ファイバＦＢの搬送方向に沿って）往復移動可能に構成されている。この光ファイバ送り装置５０の分解能（位置決め精度）は、数［μｍ］程度以下である。尚、この可動ステージ５２は、固定ステージ５１のガイドに沿って移動可能に構成された第１ステージと、第１ステージに対して上下方向に延びる軸の回りで回動可能に構成された第２ステージとを備えていても良い。

【0026】

クランパ５３は、可動ステージ５２の上部に取り付けられており、不図示の制御装置の制御の下で光ファイバＦＢを把持（固定）する。具体的に、クランパ５３は、可動ステージ５２が搬送方向Ｄ１に移動する際（光ファイバＦＢが搬送方向Ｄ１に送られる際）に、光ファイバＦＢを把持する。尚、光ファイバＦＢが、光ファイバ送り装置５０によって搬送方向Ｄ１に送られない場合には、光ファイバＦＢは、クランパ５３によって把持されない。

【0027】

照射ユニット５４は、例えば波長２４０〜３６０［ｎｍ］程度のレーザ光を射出するエキシマレーザからの光を反射するミラーを備えており、射出部５４ａから位相マスクＭに略垂直な方向にレーザ光ＬＢ（図２参照）を射出する。この照射ユニット５４は、可動ステージ５２に取り付けられており、可動ステージ５２が光ファイバＦＢの搬送方向Ｄ１とは反対の方向に移動する際に、マスクユニット３０に設けられた位相マスクＭに対してレーザ光ＬＢを照射する。位相マスクＭに照射されるレーザ光ＬＢの幅（搬送方向Ｄ１における長さ）は、搬送方向Ｄ１における位相マスクＭの長さに比べて短いため、照射ユニット５４を移動させつつレーザ光ＬＢを位相マスクＭに照射することによって、レーザ光ＬＢを位相マスクＭの全面に照射するようにしている。このように、可動ステージ５２が光ファイバＦＢの搬送方向Ｄ１とは反対の方向に移動する際に、位相マスクＭに対してレーザ光ＬＢを照射することで、可動ステージ５２の無駄な動きが無くなるため、生産効率を高めることができる。尚、エキシマレーザは、照射ユニット５４に備えられていても良いし、ミラーを用いる場合は別の場所に用意してもよい。照射ユニット５４から射出されるレーザ光ＬＢの幅（搬送方向Ｄ１における長さ）は、例えば５［ｍｍ］程度であり、照射時におけるレーザ光ＬＢの移動速度は、例えば０．５〜２［ｍｍ／ｓｅｃ］程度である。

【0028】

このような光ファイバ送り装置５０を用いて光ファイバＦＢの搬送方向Ｄ１への送りを行うのは、グレーティングＧの形成時の光ファイバＦＢの位置決め精度を高めるためである。送出機１０のリール１１及び巻取機７０のリール７１（後述する）の回転量を制御することによっても、ある程度の精度で位置決めを行うことは可能である。しかしながら、リール１１，７１における巻き数に応じた光ファイバＦＢの巻き径等を考慮して回転量を制御する必要があり、光ファイバ送り装置５０で得られる位置決め精度を実現するのは困難である。尚、光ファイバ送り装置５０の可動ステージ５２に照射ユニット５４が取り付けられていることから、ファイバ送り装置と照射ユニットとを個別のステージで駆動する場合に比べて相互の位置ずれ要因を少なくすることができ、照射ユニット５４の位置決めも高い精度で行うことが可能である。

【0029】

ダンサユニット６０は、光ファイバ送り装置５０の設置位置よりも下流側に設置され、マスクユニット３０の下流側において、光ファイバＦＢに一定の張力を印加するものである。具体的に、ダンサユニット６０は、ダンサユニット２０と同様の構成であり、回動可能に支持されて光ファイバＦＢが掛け回される一対の固定プーリー６１ａ，６１ｂと、一対の固定プーリー６１ａ，６１ｂの間の下方において光ファイバＦＢが半周掛け回される回動可能な可動プーリー６２とを備える。光ファイバＦＢは、固定プーリー６１ａ、可動プーリー６２、及び固定プーリー６１ｂの順に掛け回される。

【0030】

固定プーリー６１ａ，６１ｂは、位置が固定されているが、可動プーリー６２は、上下方向（鉛直上下方向）の位置が可変である。具体的に、可動プーリー６２は、光ファイバ送り装置５０による光ファイバＦＢの搬送方向Ｄ１への送り、及び巻取機７０による光ファイバＦＢの巻き取りに応じて、下方向に移動し、或いは上方向に移動する。可動プーリー６２には受け皿６３が設けられており、この受け皿６３に載置する重しを変更することで、光ファイバＦＢに付与する張力を変えることが可能である。尚、光ファイバＦＢに付与される張力は、可動プーリー６２、受け皿６３、及び受け皿６３に載置される重しの重さを加えて得られる重さの半分の重さに応じた張力である。このようなダンサユニット６０を設けるのは、ダンサユニット２０を設ける理由と同様の理由である。

【0031】

巻取機７０は、光ファイバＦＢの搬送方向Ｄ１における最下流位置に配置されており、不図示の制御装置の制御の下で、グレーティングＧが形成された光ファイバＦＢを巻き取る。例えば、巻取機７０は、送出機１０が備えるリール１１と同様のリール７１を備えており、不図示の制御装置によって指示された回転量だけリール７１を回転させることによって、グレーティングＧが形成された光ファイバＦＢを一定の長さだけ間欠的に巻き取る。尚、巻取機７０が光ファイバＦＢを巻き取る場合の巻き取り速度（線速度）は、例えば数［ｍ／ｍｉｎ］程度である。

【0032】

〈光ファイバグレーティングの製造方法〉
図３は、本発明の第１実施形態による光ファイバグレーティングの製造方法の一例を示すフローチャートである。また、図４，図５は、光ファイバグレーティングの製造時におけるファイバグレーティングの製造装置の各状態を示す図である。図３に示すフローチャートの処理は、光ファイバグレーティングの製造開始によって開始され、光ファイバグレーティングの製造が終了するまで繰り返し実行される。尚、図４，図５では、ダンサユニット２０，６０に設けられた受け皿２３，６３の図示を省略している。以下では、理解を容易にするために、ブラッグ波長が同一のグレーティングＧを光ファイバＦＢに隙間なく（切れ目なく）連続的に形成する場合を例に挙げて説明する。

【0033】

光ファイバグレーティングの製造が開始されると、まず原点復帰が行われる（ステップＳ１１）。ここで、原点復帰とは、ファイバグレーティングの製造装置１が、光ファイバＦＢにグレーティングＧを形成するために必要な初期状態（図４（ａ）に示す状態）になることをいう。この原点復帰では、ファイバグレーティングの製造装置１に設けられた不図示の制御装置によって送出機１０及び巻取機７０が制御され、一定の長さの光ファイバＦＢが送出機１０から送り出され、一定の長さの光ファイバＦＢが巻取機７０に巻き取られる。尚、光ファイバＦＢが送出機１０から送り出される長さ、及び光ファイバＦＢが送出機１０によって巻き取られる長さは、例えば搬送方向Ｄ１における位相マスクＭの長さ（例えば、数十〜百［ｍｍ］程度）である。

【0034】

具体的には、送出機１０からダンサユニット２０に対し、一定の長さの分の光ファイバＦＢが一定の速度（例えば、数［ｍ／ｍｉｎ］程度の速度）で送り出される。これにより、ダンサユニット２０に設けられた可動プーリー２２は、図４（ａ）に示す通り、送出機１０から送り出された光ファイバＦＢの長さに応じた分（正確には、送り出された長さの半分の距離）だけ下方に移動する。尚、可動プーリー２２は、送出機１０から一定の長さの光ファイバＦＢが送り出されても、床面（送出機１０や台座ＳＢ等が設置されている床面）に接触しないようにされている。

【0035】

また、ダンサユニット６０に掛け回された一定の長さの光ファイバＦＢが、巻取機７０に一定の速度（例えば、数［ｍ／ｍｉｎ］程度の速度）で巻き取られる。これにより、ダンサユニット６０に設けられた可動プーリー６２は、図４（ａ）に示す通り、巻取機７０によって巻き取られた光ファイバＦＢの長さに応じた分（正確には、巻き取られた長さの半分の距離）だけ上方に移動する。尚、可動プーリー６２は、巻取機７０によって一定の長さの分の光ファイバＦＢが巻き取られても、固定プーリー６１ａ，６１ｂと接触することなくこれらの間の下方に位置するようにされている。

【0036】

次に、図４（ｂ）に示す通り、クランプ装置４０により光ファイバＦＢが固定される（ステップＳ１２：第１ステップ）。具体的には、ファイバグレーティングの製造装置１に設けられた不図示の制御装置によってクランプ装置４０が制御され、クランパ４０ａに光ファイバＦＢが挟み込まれるとともに、クランパ４０ｂに光ファイバＦＢが挟み込まれる。これにより、光ファイバＦＢは、マスクユニット３０よりも上流側の位置（第１位置）とマスクユニット３０よりも下流側の位置（第２位置）とにおいて固定される。

【0037】

次いで、マスクユニット３０の位相マスクＭにレーザ光ＬＢを照射して、光ファイバＦＢのコアＣにグレーティングＧを形成する工程が行われる（ステップＳ１３：第２ステップ）。具体的には、ファイバグレーティングの製造装置１に設けられた不図示の制御装置によって光ファイバ送り装置５０及び照射ユニット５４が制御され、図４（ｃ）に示す通り、可動ステージ５２の移動（光ファイバＦＢの搬送方向Ｄ１とは反対の方向への一定速度での移動）が行われながら、照射ユニット５４からのレーザ光ＬＢの照射が行われる。尚、光ファイバ送り装置５０に設けられたクランパ５３は、光ファイバＦＢを把持していない状態である。

【0038】

照射ユニット５４が可動ステージ５２によって一定速度で光ファイバＦＢの搬送方向Ｄ１とは反対の方向に搬送されつつ、照射ユニット５４の射出部５４ａから下方に照射されるレーザ光ＬＢが、マスクユニット３０に設けられた位相マスクＭを走査するように位相マスクＭに照射される。レーザ光ＬＢが位相マスクＭに照射されると、＋１次回折光及び−１次回折光であるサブビームＬＢ１が生じ（図２参照）、これらサブビームＬＢ１の干渉光が光ファイバＦＢのコアＣに照射されることで、光ファイバＦＢのコアＣにグレーティングＧが形成される。尚、グレーティングＧの形成時における可動ステージ５２の移動距離は、搬送方向Ｄ１における位相マスクＭの長さ（例えば、百［ｍｍ］程度）と同程度の距離であり、移動完了後は照射ユニット５４からのレーザ光ＬＢの射出が停止される。

【0039】

続いて、図５（ａ）に示す通り、光ファイバ送り装置５０によって光ファイバＦＢが把持される（ステップＳ１４）。具体的には、ファイバグレーティングの製造装置１に設けられた不図示の制御装置によって光ファイバ送り装置５０が制御され、クランパ５３に光ファイバＦＢが挟み込まれる。これにより、光ファイバＦＢは、クランプ装置４０によって固定され、且つ光ファイバ送り装置５０のクランパ５３によって把持された状態になる。

【0040】

その後、図５（ｂ）に示す通り、クランプ装置４０による光ファイバＦＢの固定が解除される（ステップＳ１５：第３ステップ）。具体的には、ファイバグレーティングの製造装置１に設けられた不図示の制御装置によってクランプ装置４０が制御され、クランパ４０ａによる光ファイバＦＢの挟み込みが解除されるとともに、クランパ４０ｂによる光ファイバＦＢの挟み込みが解除される。

【0041】

クランプ装置４０による光ファイバＦＢの固定が解除されると、光ファイバ送り装置５０によって一定の長さの光ファイバＦＢが搬送方向Ｄ１に送られる（ステップＳ１６：第４ステップ）。具体的には、ファイバグレーティングの製造装置１に設けられた不図示の制御装置によって光ファイバ送り装置５０が制御され、図５（ｃ）に示す通り、可動ステージ５２が、光ファイバＦＢの搬送方向Ｄ１に一定速度で移動される。

【0042】

ここで、光ファイバＦＢは、光ファイバ送り装置５０に設けられたクランパ５３によって把持された状態である。このため、光ファイバＦＢは、可動ステージ５２の移動に伴って搬送方向Ｄ１に送られる。尚、光ファイバＦＢが光ファイバ送り装置５０によって送られる長さは、搬送方向Ｄ１における位相マスクＭの長さ（例えば、数十〜百［ｍｍ］程度）であり、光ファイバＦＢが光ファイバ送り装置５０によって送られる速度は、例えば数［ｍ／ｍｉｎ］程度の速度である。

【0043】

光ファイバ送り装置５０による光ファイバＦＢの送りが完了すると、ダンサユニット２０に設けられた可動プーリー２２は、図５（ｃ）に示す通り、光ファイバ送り装置５０によって送られた光ファイバＦＢの長さに応じた分（正確には、送された長さの半分の距離）だけ上方に移動する。これに対し、ダンサユニット６０に設けられた可動プーリー６２は、図５（ｃ）に示す通り、光ファイバ送り装置５０によって送られた光ファイバＦＢの長さに応じた分（正確には、送された長さの半分の距離）だけ下方に移動する。

【0044】

光ファイバＦＢの送りが完了すると、クランパ５３による把持は解除され、再び原点復帰が行われる（ステップＳ１１）。以下、図３に示すフローチャートの処理が繰り返し行実行される。このような処理が行われることで、図１中の搬送方向Ｄ１に光ファイバＦＢを間欠的に搬送しつつ、光ファイバＦＢのコアＣにブラッグ波長が同一のグレーティングＧが順次形成される。尚、図３に示すフローチャートの処理は、光ファイバグレーティングの製造が終了するまで繰り返し実行される。

【0045】

以上の通り、本実施形態では、クランプ装置４０によって光ファイバＦＢをマスクユニット３０よりも上流側の位置（第１位置）とマスクユニット３０よりも下流側の位置（第２位置）とにおいて固定し、マスクユニット３０の位相マスクＭにレーザ光ＬＢを照射して光ファイバＦＢのコアＣにグレーティングＧを形成している。そして、クランプ装置４０による光ファイバＦＢの固定を解除した後で、光ファイバ送り装置５０で光ファイバＦＢを搬送方向Ｄ１に一定の長さだけ送るようにしている。このため、グレーティングＧの形成時の位置決め精度等を高めることができ、これにより良好な特性を有する光ファイバグレーティングを製造することが可能である。また、本実施形態では、ダンサユニット２０，６０によって、搬送中に光ファイバＦＢに一定張力が印加された状態が維持されるようにしている。このため、グレーティングＧ毎のブラッグ波長のばらつきを小さくすることができる。

【0046】

〔第２実施形態〕
〈光ファイバグレーティングの製造装置〉
図６は、本発明の第２実施形態による光ファイバグレーティングの製造装置の構成を示す図である。図６に示す通り、本実施形態の光ファイバグレーティングの製造装置２は、図１に示す光ファイバグレーティングの製造装置１に設けられたダンサユニット２０，６０の受け皿２３，６３を省略し、ダンサユニット２０，６０にそれぞれ荷重可変機構８０，９０を設けた構成である。

【0047】

このような光ファイバグレーティングの製造装置２は、光ファイバＦＢの高精度での位置決めに加えて、光ファイバＦＢに付与する張力の精密な制御を可能にすることで、第１実施形態の光ファイバグレーティングの製造装置１よりも、特性の良いグレーティングＧを製造可能としたものである。例えば、ブラッグ波長が同じグレーティングＧを連続的に形成する場合にはブラッグ波長のずれが生じないようにし、ブラッグ波長が変化するグレーティングＧを形成する場合にはブラッグ波長を精度良く変化させるようにするものである。

【0048】

荷重可変機構８０は、荷重測定機構８１及び荷重印加機構８２を備えており、可動プーリー２２の上方に配されて、可動プーリー２２を介して光ファイバＦＢに印加する荷重を調整する。具体的に、荷重可変機構８０は、可動プーリー２２が回動可能なように可動プーリー２２の回転軸に連結されており、可動プーリー２２を下方に押し下げ、或いは可動プーリー２２を上方に押し上げることによって、光ファイバＦＢに印加する荷重を調整する。

【0049】

荷重測定機構８１は、可動プーリー２２に連結された荷重印加機構８２の駆動軸８３に取り付けられており、光ファイバＦＢに印加される荷重を測定する。この荷重測定機構８１としては、例えばロードセルを用いることができる。荷重印加機構８２は、光ファイバＦＢに対する荷重の印加を行う。この荷重印加機構８２としては、例えば電磁弁の制御によって駆動されるエアシリンダを用いることができる。荷重可変機構８０は、例えば荷重測定機構８１で測定される荷重（光ファイバＦＢの張力）が一定となるように荷重印加機構８２を制御する。尚、荷重印加機構８２は、電気的に制御可能なものであれば良く、例えば１軸アクチュエータ等でも代用可能である。

【0050】

荷重可変機構９０は、荷重可変機構８０と同様に、荷重測定機構９１及び荷重印加機構９２を備えており、可動プーリー６２の上方に配されて、可動プーリー６２を介して光ファイバＦＢに印加する荷重を調整する。具体的に、荷重可変機構９０は、荷重可変機構８０と同様に、可動プーリー６２が回動可能なように可動プーリー６２の回転軸に連結されており、可動プーリー６２を下方に押し下げ、或いは可動プーリー６２を上方に押し上げることによって、光ファイバＦＢに印加する荷重を調整する。

【0051】

荷重測定機構９１及び荷重印加機構９２は、荷重測定機構８１及び荷重印加機構８２とそれぞれ同様のものである。尚、荷重測定機構９１は、可動プーリー６２に連結された荷重印加機構９２の駆動軸９３に取り付けられている。荷重測定機構９１としては、例えばロードセルを用いることができ、荷重印加機構９２としては、例えば電磁弁の制御によって駆動されるエアシリンダを用いることができる。荷重可変機構９０も、荷重可変機構８０と同様に、例えば荷重測定機構９１で測定される荷重（光ファイバＦＢの張力）が一定となるように荷重印加機構９２を制御する。尚、荷重印加機構９２は、電気的に制御可能なものであれば良く、例えば１軸アクチュエータ等でも代用可能である。

【0052】

本実施形態において、光ファイバ送り装置５０は、荷重可変機構８０，９０によって光ファイバＦＢに印加された荷重（張力）に応じて、搬送方向Ｄ１への光ファイバＦＢの送り量を調整可能にされている。これは、荷重可変機構８０，９０によって光ファイバＦＢに印加する荷重を変化させた場合に生ずる光ファイバＦＢの伸び量の変化を補償し、例えば連続性が維持された特性の良いグレーティングＧを製造可能にするためである。

【0053】

〈光ファイバグレーティングの製造方法〉
図７は、本発明の第２実施形態による光ファイバグレーティングの製造方法の一例を示すフローチャートである。尚、図７に示すフローチャートの処理は、図３に示すフローチャートの処理と同様に、光ファイバグレーティングの製造開始によって開始され、光ファイバグレーティングの製造が終了するまで繰り返し実行される。尚、以下では、理解を容易にするために、第１実施形態と同様に、ブラッグ波長が同一のグレーティングＧを光ファイバＦＢに隙間なく（切れ目なく）連続的に形成する場合を例に挙げて説明する。

【0054】

図７に示すフローチャートと図３に示すフローチャートとが異なる点は、図７に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１１の処理とステップＳ１２の処理との間にステップＳ２１の処理が設けられている点である。光ファイバグレーティングの製造が開始されると、第１実施形態と同様に、まず原点復帰が行われる（ステップＳ１１）。原点復帰が完了すると、光ファイバＦＢの荷重を測定し、その測定結果に応じて光ファイバＦＢの荷重を制御する処理が、荷重可変機構８０，９０で行われる（ステップＳ２１）。

【0055】

ここでは、上述の通り、ブラッグ波長が同一のグレーティングＧを光ファイバＦＢに隙間なく（切れ目なく）連続的に形成する場合を考えている。このため、例えば荷重可変機構８０においては、荷重測定機構８１で測定される荷重が予め規定された荷重になるように荷重印加機構８２が制御され、荷重可変機構９０においては、荷重測定機構９１で測定される荷重が予め規定された荷重になるように荷重印加機構９２が制御される。

【0056】

光ファイバＦＢの荷重を制御する処理が完了すると、第１実施形態と同様に、クランプ装置４０により光ファイバＦＢが固定され（ステップＳ１２：第１ステップ）、マスクユニット３０の位相マスクＭにレーザ光ＬＢを照射して、光ファイバＦＢのコアＣにグレーティングＧを形成する工程が行われる（ステップＳ１３：第２ステップ）。グレーティングＧの形成が完了すると、光ファイバ送り装置５０による光ファイバＦＢの把持（ステップＳ１４）、及びクランプ装置４０による光ファイバＦＢの固定解除（ステップＳ１５：第３ステップ）が順次行われる。続いて、光ファイバ送り装置５０によって一定の長さの光ファイバＦＢが搬送方向Ｄ１に送られる（ステップＳ１６：第４ステップ）。

【0057】

以上の処理が完了すると、クランパ５３による把持が解除され、再び原点復帰が行われる（ステップＳ１１）。以下、図７に示すフローチャートの処理が繰り返し行実行される。このような処理が行われることで、図１中の搬送方向Ｄ１に光ファイバＦＢを間欠的に搬送しつつ、光ファイバＦＢの張力が一定にされた状態で、光ファイバＦＢのコアＣにブラッグ波長が同一のグレーティングＧが順次形成される。尚、図７に示すフローチャートの処理は、光ファイバグレーティングの製造が終了するまで繰り返し実行される。

【0058】

尚、上述の実施形態では、理解を容易にするために、図７に示すステップＳ１１とステップＳ１２との間に、ステップＳ２１の処理（光ファイバＦＢの荷重を測定し、その測定結果に応じて光ファイバＦＢの荷重を制御する処理）が設けられた例について説明した。しかしながら、ステップＳ２１の処理は、マスクユニット３０の位相マスクＭにレーザ光ＬＢを照射して光ファイバＦＢのコアＣにグレーティングＧを形成する工程（ステップＳ１３）が終了してから、次に光ファイバＦＢがクランプ装置４０によって固定される（ステップＳ１２）までの間であれば、任意のタイミングで行うことができる。

【0059】

また、上述した実施形態では、荷重可変機構８０，９０の各々において、測定される荷重が予め規定された荷重になるように制御して、ブラッグ波長が同一のグレーティングＧを光ファイバＦＢに隙間なく（切れ目なく）連続的に形成する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、ステップＳ２１の処理が行われる度に、荷重可変機構８０，９０によって光ファイバＦＢに異なる荷重を印加するようにしても良い。これにより、例えばブラッグ波長が階段状に変化するグレーティングＧを形成することができる。尚、荷重可変機構８０，９０によって光ファイバＦＢに印加する荷重を変化させた場合には、光ファイバＦＢの伸び量の変化を補償するために、荷重の変化量に応じて搬送方向Ｄ１への光ファイバＦＢの送り量が調整される。

【0060】

以上の通り、本実施形態では、位相マスクＭにレーザ光ＬＢを照射して１つのグレーティングＧの形成が終了してから、次のグレーティングＧの形成が開始されるまで（正確には、次に光ファイバＦＢがクランプ装置４０によって固定されるまで）の間に、荷重可変機構８０，９０によって、光ファイバＦＢに与える調整を制御するようにしている。このため、同一のブラッグ波長を有するグレーティングＧであっても、複数の異なるブラッグ波長を有するグレーティングＧであっても、高い精度で製造することができる。

【0061】

また、本実施形態では、第１実施形態と同様に、クランプ装置４０によって光ファイバＦＢを固定した状態でマスクユニット３０の位相マスクＭにレーザ光ＬＢを照射して光ファイバＦＢのコアＣにグレーティングＧを形成している。そして、クランプ装置４０による光ファイバＦＢの固定を解除した後で、光ファイバ送り装置５０で光ファイバＦＢを搬送方向Ｄ１に一定の長さだけ送るようにしている。このため、グレーティングＧの形成時の位置決め精度等を高めることができ、これにより良好な特性を有する光ファイバグレーティングを製造することが可能である。

【0062】

更に、本実施形態では、荷重可変機構８０，９０によって光ファイバＦＢに印加する荷重を変化させた場合に、荷重の変化量に応じて光ファイバ送り装置５０による搬送方向Ｄ１への光ファイバＦＢの送り量を調整するようにしている。これにより、光ファイバＦＢに印加する荷重を変化させることで生ずる光ファイバＦＢの伸び量の変化を補償することができ、グレーティングＧの間隔を精度良く制御することができる。

【0063】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されることなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、光ファイバ送り装置５０の可動ステージ５２に照射ユニット５４が取り付けられている例について説明した。しかしながら、照射ユニット５４は、必ずしも光ファイバ送り装置５０の可動ステージ５２に設けられている必要はなく、光ファイバ送り装置５０とは別に設けられていても良い。光ファイバ送り装置５０と照射ユニット５４とを別に設ける場合には、例えば照射ユニット５４を光ファイバ送り装置５０と同程度の位置決め精度を有する移動装置に取り付ければ良い。

【0064】

また、上記実施形態では、可動ステージ５２を光ファイバＦＢの搬送方向Ｄ１とは反対の方向に移動させながら、位相マスクＭにレーザ光ＬＢを照射する例について説明した。しかしながら、可動ステージ５２を光ファイバＦＢの長手方向に往復させながら位相マスクＭにレーザ光ＬＢを照射しても良く、また可動ステージ５２が停止している状態で位相マスクＭにレーザ光ＬＢを照射しても良い。

【0065】

また、上記実施形態では、クランプ装置４０によって光ファイバＦＢをマスクユニット３０よりも上流側の位置（第１位置）とマスクユニット３０よりも下流側の位置（第２位置）とにおいて固定する例について説明した。しかしながら、良好な特性を有する光ファイバグレーティングを製造することができるのであれば、光ファイバＦＢは、上記の位置の何れか一方の位置のみで固定されても良い。

【0066】

また、ダンサユニット２０は、図１に示す構成（２つの固定プーリー２１ａ，２１ｂ、１つの可動プーリー２２、及び受け皿２３を備える構成）である必要はない。同様に、ダンサユニット６０は、図１に示す構成（２つの固定プーリー６１ａ，６１ｂ、１つの可動プーリー６２、及び受け皿６３を備える構成）である必要はない。光ファイバＦＢのコアＣにグレーティングＧを形成する上で、光ファイバＦＢに一定の張力を適切に印加することができるのであれば任意のものを用いることができる。

【0067】

また、上記実施形態では、位相マスクＭを用いて位相マスク法によりグレーティングＧを形成する光ファイバグレーティングの製造装置及び製造方法について説明した。しかしながら、本発明は、位相マスク法によりグレーティングＧを形成する光ファイバグレーティングの製造装置及び製造方法に限定される訳ではなく、他の方法（例えば、２光束干渉法）によりグレーティングＧを形成する光ファイバグレーティングの製造装置及び製造方法に適用可能である。

【符号の説明】

【0068】

１０…送出機、２０…ダンサユニット、２１ａ，２１ｂ…固定プーリー、２２…可動プーリー、３０…マスクユニット、４０…クランプ装置、５０…光ファイバ送り装置、５１…固定ステージ、５２…可動ステージ、５３…クランパ、５４…照射ユニット、６０…ダンサユニット、６１ａ，６１ｂ…固定プーリー、６２…可動プーリー、７０…巻取機、８０，９０…荷重可変機構、８１，９１…荷重測定機構、８２，９２…荷重印加機構、Ｃ…コア、Ｄ１…搬送方向、ＦＢ…光ファイバ、Ｇ…グレーティング、Ｍ…位相マスク

【要約】

【課題】グレーティング形成時の位置決め精度等を高めることができ、これにより良好な特性を有する光ファイバグレーティングを製造することが可能な光ファイバグレーティングの製造装置及び製造方法を提供する。
【解決手段】光ファイバグレーティングの製造装置１は、光ファイバＦＢにレーザ光を照射して光ファイバＦＢのコアにグレーティングを形成するマスクユニット３０と、グレーティングの形成が行われる場合に、光ファイバＦＢに対するレーザ光の照射位置よりも光ファイバの搬送方向Ｄ１における上流側の第１位置及び下流側の第２位置の少なくとも一方で光ファイバＦＢを固定するクランプ装置４０と、搬送方向Ｄ１への直線的な往復移動が可能に構成され、クランプ装置４０による光ファイバＦＢの固定が解除された場合に、光ファイバＦＢを搬送方向Ｄ１に所定の長さだけ送る光ファイバ送り装置５０とを備える。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】