SE510703C2 - Optisk organ samt förfarande vid sådant organ - Google Patents

Description

20 25 30 510 703 2 sättningen erhålla en spatiell förändring av dess optiska egenskaper. Förfarandet är väl lärnpat för att skapa spatiellt varierande brytningsindex, men även av variationer av det optiska materialets icke-lineariteter och/eller dess elektro eller magneto optiska egenskaper.

Förändring av den spatiella kemiska sammansättningen medför att slu-ivning av gitter blir oberoende av våglängdema 195 nm resp 240 nm, eftersom fotokänsligheten inte längre beror av gerrnaniumdefekter, vilka är relaterade till dessa våglängder.

För att uppnå syften och ändamål med föreliggande uppfinning avser den ett optiskt organ, som består av en spatiellt varierande kemisk sammansättning. Organet innefattar indiffunderade mobila ämnen, vilka har ingått minst en kemisk reaktion i eller med delar av organet genom tillförsel av energi genom elektromagnetisk strålning via optisk skrivning eller genom förutbestämd temperaturändring.

Ytterligare förutbestämda temperaturändringar av organet har åstadkommit, att in- diffunderade ämnen som inte deltagit i reaktionen diffunderat ut ur eller inom organet samt att förutbestämda temperaturändringar genom ändringar av energitillförsel via exponering av elektromagnetisk strålning eller temperaturändring alstrad av arman energi orsakat diffusion av ämnen ut ur organet eller inom organet, vilket ändrat områdets kemiska struktur och optiska egenskaper. Härvid erhålls ett spatiellt varierande kerniskt sammansatt organ med spatiellt varierande optiska egenskaper.

I en utföringsform åstadkommes organet som en kombination eller upprepning av minst två av stegen indiffundering av mobila ämnen, tillförsel av energi via optisk skrivning, förutbestämd temperaturändring för diffrmdering av ämnen i organet.

Vidare är det ett organ för ledning av elektromagnetisk strålning. _ I organet har i en utföringsform, via stegen indiffundering av mobila ämnen, tillförsel av energi genom exponering av elektromagnetisk strålning via optisk skrivning eller genom förutbestämd temperaturändring, förutbestämd temperaturändring för diffusion av mobila ärrmen, som inte har reagerat kemiskt och förutbestämd temperaturändring för diffundering av ämnen ut ur organet eller inom organet, åstadkommits brytningsindexvariationer.

Vidare har i organet i en utföringsforrn via stegen indiffundering av mobila ämnen, tillförsel av energi genom exponering av elektromagnetisk strålning via optisk skrivning eller förutbestämd temperaturändring, förutbestämd temperaturändring för diffusion av mobila ämnen, som inte har reagerat kemiskt och förutbestämd temperaturändring för diffundering av ämnen i organet åstadkommits spatiellt varierande optiska egenskaper.

Föreliggande uppfinning omfattar även ett förfarande för att åstadkomma en spatiellt 10 15 20 25 30 510 705 3 varierande kemisk sammansättning i optiska organ innefattande Följande steg: indiffussion av minst ett mobilt ämne; induktion av minst en kemisk reaktion mellan de indiffunderade ämnena och det optiska organet genom tillförsel av energi genom elektromagnetisk strålning via optisk skrivning eller genom förutbestämd temperaturhöjning; temperaturändring av organet till en förutbestämd temperatur, varvid indiffunderade ämnen som inte deltagit i nämnda kemiska reaktion diffunderar ut ur eller inom organet; och förutbestämd temperaturändring av organet genom ändring av energitillfórsel via exponering med elektromagnetisk strålning eller genom annan energitillförsel så att ämnen difftmderar ut ur organet eller inom organet, varvid ett kemiskt varierande organ med varierande optiska egenskaper erhålls.

Altematívt innefattar förfarandet en kombination eller upprepning av nämnda steg.

I en utföringsform av förfarandet innefattar det optiska organet fluor och tillförs väte, kväve, syre eller en kombination av dessa via indiffusionen, vilket resulterar i en ökad koncentration av hydroxylgrupper, vilka reagerar med fluor under bildande av vätefluorid, som lätt kan fås att díffundera ut ur organet eller inom organet.

I ytterligare en utföringsform av förfarandet innefattar det optiska organet halogener och tillförs väte, kväve, syre eller en kombination av dessa via indiffusionen, vilket resulterar i en ökad koncentration av hydroxylgrupper, vilka reagerar kemiskt med närrmda halogener under bildande av ämnen bestående helt eller delvis av väte och halogener, som lätt kan fås att diffundera ut ur organet eller inom organet.

I ännu en utföringsforrn av förfarandet innefattar det optiska organet alkalimetaller och tillförs väte, kväve, syre eller en kombination av dessa via indiffusionen, vilket resulterar i en ökad koncentration av hydroxylgrupper, vilka reagerar med närnnda alkalimetaller under bildande av ärnnen bestående helt eller delvis av väte och alkalimetaller, som lätt kan fås att diffundera ut ur organet eller inom organet.

Organet kan bestå delvis av kiseloxid (SiOZ) och germaniumoxid (GeOz) samt nämnda fluor. Det kan även bestå delvis av lciseloxid (SiO¿) och fosforoxid (E05). samt nämnda fluor.

Organet enligt förfarandet är företrädesvis en vägledarstruktur för ledning av elektromagnetisk strålning. Vägledarstrukturen kan vara en optisk fiber eller annan känd vågledare.

Nämnda steg åstadkommer brytningsindexvariationer. De kan även åstadkomma spatiellt varierande optiska egenskaper, vilka i en utföringsform är variationer av organets 10 15 20 25 30 510 703 4 icke-lineariteter och/eller dess elektro-magneto optiska.

Kortfattad beskrivning av ritningen Fortsättningsvis hänvisas i beskrivningen till bilagda ritningsñgurer för en bättre förståelse av föreliggande uppfinnings utföringsformer, varvid: Fig. 1 illustrerar en konventionell ljusvågledare i form av en optisk fiber.

Fig. 2 illustrerar en utföringsform för holograñsk skrivning av ett gitter i en optisk fiber med UV-ljus i två strålar.

Fig. 3 illustrerar utföringsformen enligt fig. 1 med en interferometerstyrd rörelse av fibern samtidigt som en skrivning av ett gitter åstadkommas.

Fig. 4 illustrerar en utföringsforrn för skrivning av ett gitter med en interferometer- styrd rörelse av en fiber som belyses med UV-ljus i en riktning.

Fig. 5 illustrerar en utföringsform för skrivning av gitter med UV-ljus i en stråle genom en fasmask.

Fig. 6 illustrerar förfarandet enligt föreliggande uppñnning via en graf i en fiber under uppvärmning.

Fig. 7 illustrerar hur olika temperaturer är länkade till reflektion av en viss ljusvåglängd i ett gitter enligt föreliggande uppñnning.

Fig. 8 illustrerar hur ett gitter som skrivits enligt förfarandet i föreliggande uppñnning bibehåller reflektans efter upphettning till hög temperatur.

Fig. 9 illustrerar hur ett skrivet gitter enligt t ex fig. 8 bibehåller sin reflektans efter det att reflektansen áterskapats enligt förfarandet i föreliggande uppñnning.

Fig. 10 och Fig. 11 illustrerar hur en optisk fiber enligt föreliggande uppñnning kan användas som sensor.

Fig. 12 illustrerar hur en specifik våglängd reflekteras och utvinns via ett gitter enligt föreliggande uppñnning.

Detalierad beskrivning av föredragna utföringsformer Genom att diffundera ett eller flera ämnen in i ett optiskt material och sedan lokalt eller periodiskt orsaka kemiska reaktioner mellan det eller de indiffunderade ämnena och det optiska organet, även benärnnt materialet eller komponenten, så erhålles en lokalt eller periodiskt varierande kemisk struktur (sammansättning). Om indiffunderade änmen, som inte ingått i någon reaktion får lov att diffundera ut ur materialet eller komponenten så förhindras på så sätt ytterligare kemiska reaktioner eller strukturförândringar med det indiffunderade materialet. 10 15 20 25 30 510 703 5 Syftet med de kemiska reaktionerna är att skapa en spatiell variation av bindnings- strukturen, d v s att en viss atom eller molekyl har en spatiellt varierande bindningsstruktur i organet. Eftersom olika molekylsammansättningar uppvisar olika diffusionshastighet beroende på dess kemiska struktur är det således, genom t.ex. uppvärmning av det optiska materialet, möjligt att få en viss atom eller molekyl att uppvisa en spatiellt varierande diffusionshastighet. Via en speciell kemisk sammansättning av materialet samt indiffunderade material kan således spatiellt varierande koncentrationer av vissa atomer eller molekyler skapas.

Genom att t.ex. periodiskt förändra fluorhalten (F), som har en brytningsindex sänkande effekt, kan ett periodiskt varierande brytningsindex skapas.

Föreliggande uppfinning möjliggör att på ett helt nytt sätt tillverka Lex. periodiska brytningsindexvariationer i vågledare med fördelarna att det gär att skriva gitter - en process där en optisk fiber exponeras med UV-laser för att tillverka ett gitter - med andra våglängder än inom de tidigare nödvändiga våglängdsintervallen - approx 195 nm, approx 240 nm, vilket medger användning av billigare och bättre ljuskällor samt större flexibilitet vid framställning av exempelvis gitter. Detta är avhängigt av oberoendet av germaniumrelaterade defekter, som har starka absorbtionsband vid approx 195 nm och approx 240 nm och förmågan att inducera kemiska reaktioner mellan det optiska materialet och det indiffunderade ämnet. Av samma anledning är det därför möjligt att använda andra dopingmaterial än t.ex. gennanium och bor för att erhålla hög fotokänslighet.

Förändringar i det optiska materialet, som induceras med föreliggande uppfinning, är dessutom mycket stabila då de orsakas av en variation av den kerniska sammansättningen, vilket resulterar i en ökad livslängd samt periodiska brytningsindexförändringar som kan tåla mycket höga temperaturer under en längre tid, vilket närmare illustreras med hänvisning till ñg. 9.

För att åstadkomma en spatiellt varierande kemisk sammansättning i optiska organ har ett förfarande enligt föreliggande uppfinning utvecklats, vilket innefattar följande steg: indiffussion av minst ett mobilt ämne - ämnen som kan diffundera in eller ut i material, utan att nämnvärt påverka dess struktur - i organet; induktion av minst en kemisk reaktion mellan de indiffunderade ämnena i området och det optiska organet genom tillförsel av energi genom exponering av elektromagnetisk strålning via optisk skrivning eller genom uppvärmning; temperaturändring av organet till en förutbestämd temperatur, varvid indiffunderade ämnen 10 15 20 25 30 510 703 6 som inte deltar i nämnda kemiska reaktion diffunderar ut ur eller inom organet; och temperaturändring av organet till en förutbestämd temperatur genom elektromagnetisk strålning eller genom annan temperaturändring, vilket påskyndar varierande diffusion av ämnen (atomer/ molekyler) inom eller ut ur organet, varvid en varierande kemisk sammansättning av organet med ändrade optiska egenskaper erhålls.

Temperaturänringarna enligt förfarandet åstadkommes lärnpligen med ugnar eller andra uppvärmningsanordningar lämpade för ändamålet eller genom exponering av elektromagnetisk strålning.

Förfarandestegen illustreras närmare med hänvisning till ñg. 6-8, vilka belyses nedan.

Föreliggande uppfinning avser även optiska organ som består av en spatiellt varierande kemisk sammansättning, vilket innefattar indiffunderade mobila ämnen i organet. Ämnena har efter det att de inducerats ingått minst en kemisk reaktion med organet genom tillförsel av energi genom exponering av elektromagnetisk strålning via optisk skrivning eller genom uppvärmning.

Vidare har via förutbestämda temperaturândringar av organet ästadkommits, att in- diffunderade ämnen som inte deltagit i reaktionen diffunderat ut ur organet.

Via ännu minst en temperaturändring genom exponering av elektromagnetisk strålning eller temperaturändring på annat sätt påskyndas spatiellt varierande diffusion av ämnen (atomerl molekyler) inom organet eller ut ur organet, varvid ett varierande kemiskt sammansatt organ med varierande optiska egenskaper erhålls.

I och med att den kemiska sammansättningen i det optiska materialet eller komponenten ändras är det möjligt att på så sätt uppnå stora brytningsindexvariationer, vilket medför att metoden eller förfarandet enligt uppfinningen år väl lämpad(-t) för att skriva optiska vågledarstrukturer.

Förfarandet enligt uppfinningen i laboratorieförsök på vägledare i form av en MCVD (Modiñed Chemical Vapor Deposition) tillverkad SiOZ baserad ñber där den vägledande delen (kärnan) dopades med germanium (Ge) samt med fluor (F). Germanium används p g a dess brytningsindexhöjande egenskaper, för att skapa en vågledare, men även för att tillsammans med indiffunderat väte (H7) och/eller deuterium skapa, hydroxylgrupper (-OH). Fluor användes i försöket för att det besitter brytningsindexsänkande egenskaper samt dess förrnåga att kemiskt reagera med hydroxylgrupper (-OH) som bl.a. bildar vätefluorid (HF), vilket snabbare kan diffundera ut ur eller inom dopade organ, d v s det âr väsentligt 10 15 20 25 30 5 1 Û 7 0 3 7 att det diffunderar ut ur den vägledande käman.

Kemiska reaktioner mellan hydroxyler och fluor finns beskrivna bl a i "The Properties of Glass Surfaces", L. Holland, Chapman and Hall, London 1964, och i artikeln "Hydrogen-induced hydroxyl profiles in doped silica layers", J Kirchhof et al, OFC '95 Technical Digest, sid 178-179.

Wite-sensitering - ökning av fotokårisligheten med väte - för skrivning av gerrnanium- defektrelaterade gitter och delvis OH-formation fmns dokumenterat i "Enhanced UV photosensitivity in fibers and waveguides by high pressure hydrogen loading", P. J. Lemaire, OFC '95 Technical Digest, sid 162-163. Ytterligare avhandlas fotokânslighet i gerrnanium- dopat glas och hydroxylbildning vid vätesensitering i "Photosensitive index changes in germania doped silica glass fibres and waveguides", D. L. Williams et al, SPIE Vol. 2044, sid 55-68.

Då fluoratomer bundna enbart till väte har mycket högre diffusionshastighet än fluor bundet till germanium (Ge) eller kisel (Si) kan genom uppvärmning diffusion ut ur eller inom materialet orsakas av HF, samtidigt som fluor (F) bundet till GE eller Si uppvisar ringa diffusion, med en resulterande spatiell variation av fluor i den vägledande kärnan.

Eftersom fluor har en indexsänkande effekt kommer en minskning av fluorhalten att resultera i en ökning av brytningsindex.

Artikeln, "Interactions of Hydrogen and Deuterium with Silica Optical Fibers: A Review", I . Stone, Joumal of Lightwave Technology, Vol. LT-5. No. 5, May 1987, avhandlar väte i glas och OH-bildning i olika typer av glas innefattande Ge, P, F.

De optiska organ som kan bildas med förfarandet enligt föreliggande uppfinning är av typen vågledare med varierande brytningsindex, gitter, gitter som fungerar som sensorer, speglar för ljusvåglängder, filter, töjningsgivare, temperaturavkännare som tål höga temperaturer etc.

Diffusion av olika material kan ofta beskrivas med ekvationen D = Doemf, där Do är en konstant, E är aktiveringsenergin för diffusionsprocessen, R = 1,99 cal/K-mol är gaskonstanten och T är den absoluta temperaturen.

Väte-sensitering i kombination med en inducerad kemisk reaktion ändrar den kemiska strukturen i ett material, vilket används för att variera konstanterna DO och E lokalt eller periodiskt. Genom uppvärnming erhålles separering av vissa atomer eller molekyler pä grund av deras olika diffusionshasfigheter.

I fallet med fluor-dopning och bildandet av hydroxyler så sker en "andra" reaktion, 10 15 20 25 30 5 1 Û 7 0 3 8 vilket medför bildande av HF (vâtefluorid), som har en mycket högre diffusionshastighet än fluor som är bundet till andra atomer eller molekyler. Kravet på att erhålla diffusion av HF är kopplat till tillgången på fluor samt -OH. Detta medför större flexibilitet vid dopning av glas om OH-bildning orsakas. Andra dop-ärnnen än germanium kan då användas.

Vid HF-bildning föreligger starka bevis för de reaktioner som uppkommer, men enligt föreliggande uppfinning har lyckade försök att skriva "diffusionsgitter" i bor-dopad gerrnaniumfiber samt i standard telekommuníkationsfiber, vilka endast innehåller germanium och naturligtvis SiOz, åstadkommits.

Gemensamt för alla typer av gerrnanium-relaterade gitter är att gittret försvinner, raderas ut vid temperaturer över approximativt (500-900) °C beroende på vilken typ av fiber som använts. "Diffusionsgitter" enligt föreliggande uppfinning börjar växa vid approximativt (800-1000) °C beroende på vilken typ av ñber som använts..

I ñg. 1 illustreras schematiskt uppbyggnaden av en konventionell optisk fiber 10, i genomskärning, med ett för fibern skyddande skikt (t ex akrylat, polymerer etc) och en mantel (cladding) 14, som tjänar som ett ljusbrytande medium, som omger fibems kärna 18.

Fiberns inre 16 med kärna 18 återfmnes delförstorad i fig. 1, varvid ringarna indikerar depositíoner av lciseldioxid enligt t ex MCVD-metoden. Delområdet 20 består av oförädlad ldseldioxid och området 22 med ringarna som sträcker sig till kärnan 18 består av ren eller förädlad kiseldioxid. Själva fiberkârnan 18 är dopad med germanium.

I grafema strax under fiberavbildningarna i ñg. 1 åskådliggörs brytningsindex- variationema n längs med ñberns radie r.

För att en fiber skall leda ljus utan större förluster utnyttjas totalreflektion, vilket kan erhållas genom att den vägledande delen av ñbem har högre brytningsindex än manteln. Vid propagering av en ljus-mod (single mode) i en ñber ställs ytterligare krav på index-skillnad relativt diametem på fiberkârnan.

Vad beträffar plana vågledare (substrat) kan dessa tillverkas och fås att fungera enligt samma principer som med fiber, d v s med högindexkäma samt lägre index hos en omgivande mantel. Vid tre-slciktssubstrat kan mellanskiktet dopas med t ex Ge och F, varvid en vàgledare kan skrivas genom längsgående exponering i substratet. De övriga skikten dopas med material, t ex SiOz, som ej påverkas av skrivningen.

Fig. 2 illustrerar schematiskt en uppställning och uttöringsform för skrivning av ett gitter fokuserat till kärnan 18 med en lins 24, här cylindrisk, under exponering (bestrålning) av två interfererande UV-ljusstrålar 26, utsända från en laser, av exempelvis våglängden 240 10 15 20 25 30 '5 1 0 7 0 3 9 nm. Området som exponeras har dopats enligt ovan. Efter indiffundering av ämnen samt skrivningen av gittret, som i sig inducerar ovan nämnda reaktioner, värms fibem i steg enligt förfarandet som beskrivits ovan.

Den schematiska ritningen i fig. 3 visar metoden enligt fig. 2, men med användande av en interferometerstyrd förflyttning av fibem för kontinuerlig skrivning av ett gitter 28 inom en önskad längd i fiberkâman 18. Fibem förflyttas i pilarnas riktning via interfero- meterstymingen. Cirkelbâgen 30 visar på möjligheten att vinkelstyra skrivningen för att erhålla önskade egenskaper hos gittret 18.

Ytterligare en utföringsform för skrivning av gitter 28 illustreras schematiskt i fig. 4 där fibems rörelse styrs på liknande sätt som i utföringsforrnen illustrerad i fig. 3, men med endast en UV-ljusstråle 26 fokuserad mot fiberkårnan 18 av en lins 32.

I fig. 5 illustreras schematiskt ytterligare en utföringsforrn för skrivning av gitter 28 med UV-ljus 26 som via en s k fasmask 34 direkt skriver ett gitter inom ett bestämt område av fiberkärnan 18. Även om skrivningen av gitter i beskrivningen av föreliggande uppfinning beskrivs med användande av UV-ljus är annan elektromagnetisk strålning möjlig för skrivningen.

Fig. 6 visar en graf, med delsteg för framkallning av gitter utförd i laboratoriemiljö, enligt förfarandet i föreliggande uppfmning med temperaturen angiven på ordinatan och tiden för skrivningen längs abslcissan. Före temperaturstegningar enligt graf i fig. 6 har fibem utsatts för indiffusion av ett mobilt ämne, i detta fall väte, varefter fibem har exponerats med UV-ljus enligt ovan beskrivet förfarande och i fig. 2. Stigning 35 och nivå 36 samt nivå 38 där temperaturen hålls konstant visar den tidsperiod eller steget i förfarandet enligt uppfinningen när ämnen, som ej deltagit i den kemiska reaktionen vid exponering med UV- ljus diffunderar ut ur fibem/fiberkärnan.

Enligt förfarandet kan dess steg kombineras eller upprepas, vilket har skett med temperaturhöjningen eller temperaturändringen till nivån 38 där diffunderingen ut ur kärnan fortsätter vid en andra konstant temperaturnivå.

Den kraftiga temperaturhöjningen som markeras med stigningen 42 med en efterföljande temperatursänlming 44, varefter temperaturen hålles konstant under mer än 40 timmar, åstadkommer steget i förfarandet där ämnen (atomer/molekyler) diffunderar ut ur eller inom fibem, varvid det skrivna gittret med optiska egenskaper enligt föreliggande uppfinning bildas och ett kemiskt stabilt tillstånd med ett varaktigt och vârmetåligt gitter uppnås. 10 15 20 25 510 703 10 I fig. 7 illustreras hur reflektionen av olika våglängder är direkt relaterbar till temperaturändringar.

Grafen i ñg. 8 som år en förstorad del av grafen i ñg. 6 (heldragen linje) med grafen för reflektansen för det skrivna gittret införd, streckad linje. Dippen 46 vid tiden c a 4 timmar pá abskissan visar hur en konventionellt germaniumrelaterat gitter raderas ut vid höga temperaturer. Grafen som härrör från ett gitter enligt föreliggande uppfinning illustrerar därefter hur reflektansen 48 växer och återbildas genom spatiell/periodisk diffusion av ämnen för att bli konstant i tiden trots den höga temperaturen, vilket inte kan åstadkommas med konventionella gitter. Skalan för reflektansen i fig. 8 är normerad.

I ñg. 9 illusueras med en graf 50 hur reflektansen med skala i procent håller sig konstant i 50 timmar vid en temperatur runt 806-810 °C, med ett gitter tillverkat enligt föreliggande uppfinning.

Illustrationen enligt fig. 10 anger hur en ljusvägledare 52 i obelastat tillstånd matas med en bredbandig ljuskälla enligt ruta 56. Riktningen av ljuset indikeras i ledarens kärna 18 med en ofylld pil. Gittret 28 reflekterar därvid ljus inom ett smalbandigt väglängdsintervall, som gittret är avstärnt för enligt fylld pil i kärnan 18 eller rutan 58. Det ursprungliga ljuset propagerar genom gittret utan det reflekterade ljuset såsom illustreras i ruta 60.

I ñg. ll har en ljusvágledaren 52 i ñg. 10 utsatts för en belastning t ex en töjning, uppvärmning, beröring etc, varvid det ursprungliga reflekterade våglängdsintervallet i ruta 58 förskjuts och resulterar i att ett helt annat väglângdsintervall enligt ruta 64 reflekteras än som var fallet i ñg.l0, och ljuset i ruta 66 är det som propagerat genom gittret 28 utan ljuset av den reflekterade våglängden.

Gittret enligt ñg. 12 kan även snedställas så att den reflekterade våglängden riktas och leds ut ur fibern 52 för bearbetning eller avläsning i annan optisk anordning.

Föreliggande uppñnning är inte begränsad till ovan beskrivna uttöringsforrner, utan det är bilagda patentkravs avfattning som definierar uppfinningen för en fackman inom teknikomrädet.

Claims (17)

10 15 20 25 30 510 703 11 Patentkrav

1. Optiskt organ (18, 28, 52) som består av en spatiellt varierande kemisk samman- sättning, k ä n n e t e c k n a t av att det innefattar indiffunderade mobila ämnen i organet (18), vilka har ingått minst en kemisk reaktion i eller med delar av organet ( 18, 28, 52) genom tillförsel av energi (26) genom elektromagnetisk strålning via optisk skrivning (24, 26) eller genom förutbestämd temperaturändring och att ytterligare förutbestämda temperatur- ändringar (35, 36, 38) av organet har åstadkommit, att indiffunderade mobila ämnen som inte deltagit i reaktionen diffunderat ut ur eller inom organet så att ytterliggare kemiska strukturförändringar med de indiffunderade mobila ämnena förhindras samt att förutbestämda temperaturändringar (42, 44) genom ändringar av energitillförsel via exponering av elektromagnetisk strålning eller temperaturändring alstrad av annan energi orsakat diffusion av ämnen ut ur organet eller inom organet, vilket ändrat dess kemiska struktur och optiska egenskaper, varvid ett spatiellt varierande kemiskt sammansatt organ ( 18, 28, 52) med spatiellt varierande optiska egenskaper erhållits.

2. Optiskt organ enligt krav 1, som en kombination eller upprepning av minst två av stegen indiffundering av mobila ämnen, tillförsel av energi (26) via optisk skrivning (24, 26), förutbestämd temperaturändring (36, 38, 42, 44) for diffundering (42, 44) av ämnen i organet.

3. Optiskt organ enligt krav 1 och 2, organ (52) för ledning av elektromagnetisk strålning.

4. Optiskt organ enligt krav 1-3, indiffundering av mobila ämnen, tillförsel av energi (26) genom exponering av elektromag- netisk strålning via optisk skrivning (24, 26) eller genom förutbestämd temperaturändring, förutbestämd temperaturändring (42, 44) för diffusion av mobila ämnen, som inte har reagerat kännetecknat avattdetåstadkommes kännetecknat avattdetärett kännetecknat avattdetviastegen kemiskt och förutbestämd temperaturändring för diffundering av ämnen ut ur organet eller inom organet åstadkommits brytningsindexvariationer.

5. Optiskt organ enligt krav 1~4, indiffundering av mobila ämnen, tillförsel av energi (26) genom exponering av elektromag- netisk strålning via optisk skrivning (24, 26) eller förutbestämd temperaturändring, förutbestämd temperaturändring (35) för diffusion av mobila ämnen, som inte har reagerat kemiskt och förutbestämd temperaturändring för diffundering av ämnen i organet åstad- kännetecknat avattdet viastegen kommits spatiellt varierande optiska egenskaper.

6. För-farande för att åstadkomma en spatiellt varierande kernisk sammansättning i 10 15 20 25 30 510 703 12 optiska organ (52), k ä n n e t e c k n at av att det innefattar följande steg: indiffussion av minst ett mobilt ämne; induktion av minst en kemisk reaktion mellan de indiffunderade ämnena och det optiska organet (52) genom tillförsel av energi (26) genom elektromagnetisk strålning via optisk skrivning (24, 26) eller genom förutbestämd temperaturhöjning; temperaturändring (35, 36, 38) av organet (52) till en förutbestämd temperatur, varvid in- diffunderade mobila ärrmen som inte deltagit i nämnda kemiska reaktion diffunderar ut ur eller inom organet (52) så att ytterliggare kemiska strukturförändringar med de indiffunderade mobila ämnena förhindras; och förutbestämd temperaturändring (42, 44) av organet (52) genom ändring av energitillförsel via exponering med elektromagnetisk strålning eller genom annan energitíllförsel så att ämnen diffunderar ut ur organet eller inom organet vilket ändrat dess kemiska struktur, varvid ett kemiskt varierande organ med varierande optiska egenskaper erhålls.

7. Pörfarande enligt krav 6, en kombination eller upprepning avrninst två av nämnda steg (35, 36, 38, 42, 44).

8. Förfarande enligt krav 6 och 7, organet (52) innefattar fluor, tillförs väte, kväve, syre eller en kombination av dessa via k ä n n e t c k n at av att det åstadkommes genom kânnetecknat avattdetoptiska indiffusionen, vilket resulterar i en ökad koncentration av hydroxylgrupper, vilka reagerar med fluor under bildande av vätefluorid, som lätt kan fås att diffundera ut ur organet eller inom organet.

9. Förfarande enligt krav 6 och 7, av att det optiska kânnetecknat organet (52) innefattar halogener, tillförs väte, kväve, syre eller en kombination av dessa via indiffusionen, vilket resulterar i en ökad koncentration av hydroxylgrupper, vilka reagerar kemiskt med nämnda halogener under bildande av ärnnen bestående helt eller delvis av väte och halogener, som lätt kan fås att diffundera ut ur organet eller inom organet.

10. Förfarande enligt krav 6 och 7, av att det optiska organet (52) innefattar alkalímetaller, tillförs väte, kväve, syre eller en kombination av dessa kânnetecknat via indiffusionen, vilket resulterar i en ökad koncentration av hydroxylgrupper, vilka reagerar med nämnda alkalimetaller under bildande av ämnen bestående helt eller delvis av väte och alkalimetaller, som lätt kan fås att diffundera ut ur organet eller inom organet.

11. ll. Förfarande enligt krav 8-10, delvis av kiseloxid (SiOZ) och germaniumoxid (GeOZ) samt nämnda fluor. kännetecknat avattorganetbestår 10 510 703 13

12. Förfarande enligt krav 8-11, k å n n e t e c k n at av att organet består delvis av kiseloxid (SiOZ) och fosforoxid (PzOs) samt nämnda fluor.

13. Förfarande enligt krav 6-12, vágledarstruktur för ledning av elektromagnetisk strålning.

14. Fórfarande enligt krav 13, är en optisk fiber (52).

15. Förfarande enligt lcmv 6-14, åstadkommer brytningsindexvariationer.

16. Förfarande enligt krav 6-15, åstadkommer spatiellt varierande optiska egenskaper.

17. Förfarande enligt krav 16, variationer av organets icke-lineariteter och/eHer dess elektro-magneto optiska. kânnetecknat avattorganetären kânnetecknat avattvágledarstrukturen kânnetecknat avattnâmndasteg avattnänmdasteg kânnetecknat kânnetecknat avattegenskapernaâr