KR0168651B1 - 광섬유 커플러의 제조방법 - Google Patents

광섬유 커플러의 제조방법 Download PDF

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KR0168651B1 KR1019900010589A KR900010589A KR0168651B1 KR 0168651 B1 KR0168651 B1 KR 0168651B1 KR 1019900010589 A KR1019900010589 A KR 1019900010589A KR 900010589 A KR900010589 A KR 900010589A KR 0168651 B1 KR0168651 B1 KR 0168651B1
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에드워드 버어키이 죠오지
토마스 크로위어크 마아크
파울 사운더스 다니엘
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에이.엘.미첼슨
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Abstract

내용 없음.

Description

광섬유 커플러의 제조방법
제1도는 광섬유가 삽입된 모세관의 단면도이고,
제2도는 광섬유의 말단상에 반사방지 말단(antireflection termination)을 형성하기 위한 장치의 사시도이며,
제3도는 광섬유의 역반사율(back-reflectance)을 측정하기 위한 시스템을 설명하기 위한 블록선도(black diagram)이고,
제4도와 제5도는 제2도에 도시된 장치의 작동 동안에 발생하는 두 단계를 설명하는 개략도이며,
제6도는 모세관을 붕괴시키고, 그의 중심부를 인발(drawing)시키기 위한 장치를 설명하는 개략도이고,
제7도는 섬유 둘레의 유리관을 붕괴시켜 고체중심부를 형성하는 것을 나타내는 부분적인 단면도이고,
제8도는 제7도의 고체중심부를 8-8선을 따라 절단한 단면도이며,
제9도는 인발하고 말단을 밀봉시킨 광섬유 커플러의 단면도이고,
제10도와 제11도는 섬유를 개구에 배열한 상태를 나타내는 개략적인 단면도이며,
제12도는 본 발명의 또 다른 구체예의 단면도이고,
제13도는 제12도의 13-13선을 따라 절단한 상태를 나타내는 단면도이며,
제14도는 제12도와 제13도의 코팅되지 않은 섬유 부분이 배열된 상태의 모세관 단면도이고,
제15도는 다른 섬유의 위치 배열을 나타내는 단면도이며,
제16도는 섬유부분을 섬유코팅에 부착시키는 또 다른 방법을 설명하는 측입면도(side elevational view)이고,
제17도는 섬유부분을 중앙섬유 부분에 부착시키는 것을 설명하는 측입면도이다.
도면의 간결화를 위하여, 제12도에서는 약간의 섬유를 도면에서 제외시켰으며, 제14도에는 중앙섬유와 정반대로 위치하는 두 개의 섬유만을 도시하였다.
본 발명은 1988년 6월 9일에 출원된 경제적인 괌섬유 커플러의 제조방법이라는 발명의 명칭의 미합중국 특허출원 제204,620호(G.E.Berkey 11A), 1988년 7월 25일에 출원된 광섬유 커플러의 재현성있는 제조방법이라는 발명의 명칭의 미합중국 특허출원 제223,423호(W.J.Miller등. 1-2) 및 1989년 6월 15일에 출원된 광디바이스의 제조방법이라는 발명의 명칭이 미합중국 특허출원 제366,658호(G.E.Berkey등. 17-2-8)에 관련된 출원이다.
본 발명은 광섬유 커플러의 제조방법에 관한 것으로, 특히 하나의 광섬유로부터 N이 2이상의 정수인 N개의 광섬유로 광(light)을 연결시키는 1×N 커플러의 제조에 적합한 것이다.
상기의 디바이스(devices)는 커플링 기능 뿐만 아니라 파장 분류 다중송신(wavelength division multiplexing), 여과 등의 기능을 수행할 수 있도록 제조될 수도 있다.
N이 2이상인 커플러에 있어서, 입력섬유로부터 N개의 출력섬유까지 광력을 동일하게 연결시키는 것이 통상적으로 요구된다.
다중모드(multimode) 1×N 커플러의 제조방법은 미국 특허 제4,083,625호(Hudson)와 영국 특허 제2,023,874 A호에 기재되어 있다. 상술한 특허들에는 초기에 첫 번째와 두 번째 광섬유의 말단을 함께 용융하고 신장시키는데 필요한 방법을 기재하고 있다. 허드슨(Hudson)특허에 있어서는, 용융된 첫 번째와 두 번째 섬유의 공동의 말단면(endface)이 세 번째 광섬유의 말단면에서 용융된다. 영국 특허에 있어서는, 구상체의 렌즈를 끝이 가늘게 된 첫 번째와 두 번째 섬유의 공동의 말단에 위치시키고, 그곳으로부터 방출되는 빛이 상기 렌즈에 의하여 첫 번째와 두 번째 섬유에 연결되도록 세 번째 섬유를 위치시키는 방법이 기재되어 있다.
이들 커플러는 단일모드(single-mode) 섬유용으로는 적합하지 않다.
단일모드 커플러는 N×N 커플러를 제조한 다음에, 디바이스의 말단에서 N-1섬유를 절단 및/또는 종지시켜 제조하여 왔다.
예를 들어, N×N 단일모드 광섬유 커플러는 1989년 2월 8일에 발행된 유럽 특허 출원 제0302745호에 기재된 방법에 따라 제조할 수 있다. 각각 코아(core) 및 클래딩(cladding)을 가지고 있고 적절하게 제조된 다수의 유리섬유를 유리 모세관의 세로 개구(longitudinal aperture)내에 배치시킨 다음, 이 각각의 섬유를 튜브의 적어도 한쪽 말단 이상으로 확장시켜 연결피그테일(connection pigtail)을 형성한다.
상기 피그테일은 상기 디바이스가 사용될 것으로 예상되는 시스템의 광섬유와 같이 플라스틱 코팅의 동일한 형태 및 직경으로 제공되어, 상기 디바이스는 시스템에 용이하게 통합된다. 튜브의 중간부위를 가열하고 섬유부분을 붕괴시키고, 그리고 붕괴된 중간부위의 중심부분을 신장시켜 직경을 감소시킨다.
예를 들어, 1×2 커플러를 제조하기 위해서 두개의 섬유를 사용하여 처음에 2×2 커플러를 제조한 다음, 커플러 피크테일이나 레그(legs)중 하나를 종지시킨다. 이런 형태의 커플러에서는, 종지된 레그가 유리관 외부에 위치하게 된다.
일부 커플러의 응용에 있어서, 종지된 레그가 그들로부터 광력(optical power)의 역반사(back reflection)가 실질적으로 감소되는 효과를 갖도록 하는 것이 필수요건이다. 상술한 응용에서는 반사된 광력이 -50dB 이하가 되도록 하는 것이 통상적이다.
상술한 방법을 위한 광섬유의 제조에는 튜브 중심부에 위치하는 섬유로부터 코팅을 제거하는 단계를 포함한다. 튜브를 붕괴시키는 단계이전에, 상기 튜브의 중심에 코팅되지 않은 부분이 놓이도록 섬유의 코팅 부분을 튜브 개구를 통해 당긴다. 상기 각 섬유의 코팅된 부분을 튜브 개구의 말단까지 확장시켜, 튜브가 튜브 개구에서 붕괴되는 동안 상기 섬유들을 적당한 배열로 고정시킨다. 따라서, 상기 개구는 섬유의 코팅된 부분을 수용할 수 있을 정도로 충분히 커야 한다. 상기 개구 직경이 비교적 클 때는, 튜브가 섬유와 연결되기 전, 기포가 커플링 지역에서 발생하기 전 또는 튜브 붕괴단계동안 섬유들사이에 유리를 흘리기 전에, 붕괴의 막대한 정도를 견뎌야 한다. 이것은 감쇠(attenuation) 및 커플링 비(couping ratio)와 같은 광특성에 역효과를 끼치게 된다.
N이 클 때, N×N 커플러로부터 확장하는 피그테일들을 절단 및/또는 종지시키는 방법으로 1×N 커플러를 제조하는 것이 더욱 어려워진다. 상술한 커플러에서는, 모든 출구(output ports)에서 광력을 가장 잘 분산시키기 위해서 입력섬유는 출력섬유에 대하여 중앙에 위치되어야 한다. 처음에 제조된 N×N 커플러의 각각의 N의 입구(input ports)는 중앙에 위치된 구(port)를 결정하기 위해 측정되어야 한다. 16×16 커플러는 256의 치수(measurements)가 필요하게 된다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 단점을 해결한 방법을 제공하는데 있다. 또 다른 목적은 모세관의 구멍크기를 충분히 작게 유지시켜 튜브붕괴 단계의 효율을 향상시키는 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러의 제조방법을 제공하는데 있다. 또한, 본 발명의 목적은 미리 결정한 수치와 거의 동일한 광특성을 갖는 광커플러의 제조방법을 제공하는데 있다. 또 다른 목적은 종지된 말단면에서 뒤쪽 섬유로의 반사를 방지하기 위한 외부말단 종지를 필요로 하지 않는 1×N 광섬유 커플러의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 한 관점은 1×N 광섬유 커플러의 제조방법에 관련되어 있다. 이 방법은 각 섬유의 적어도 한 부분을 유리튜브의 개구까지 확장시키고, 각 섬유의 적어도 코팅되지 않은 부분을 튜브 중심부에 위치시키도록 다수의 광섬유를 배열시키는 유형이다. 상기 섬유상에서 상기 튜브중심부를 붕괴시키고, 상기 중심부의 중앙부분을 신장시킨다. 이 방법에 있어서, 광섬유 배열 단계는 다음과 같이 특징지워진다. 섬유의 말단 부위로부터 멀리 떨어진 곳에 코팅되지 않은 부분을 갖는 것을 제외하고는, 상기 섬유상에 보호코팅을 갖는 첫 번째 광섬유를 제공하고, 상기 섬유의 한 말단에서 코팅되지 않는 부분을 갖는 것을 제외하고는 상기 섬유상에 보호코팅을 갖는 적어도 하나의 부가적인 광섬유를 더욱 제공한다. 상기 첫 번째 섬유 및 상기 적어도 하나의 부가적인 섬유의 코팅되지 않은 부분은 튜브의 중심부에 위치된다.
상기 적어도 하나의 부가적인 광섬유를 제공하는 단계는 상기 섬유의 한 말단에 둥근 말단을 갖는 코팅되지 않은 부분을 갖는 섬유를 제공하는 것을 포함할 수도 있다. 상기 코팅되지 않은 부분의 말단부는 코팅되지 않은 부분의 나머지 부분보다 적은 직경으로 가늘게 될 수도 있다. 상기 구형말단의 직경은 섬유의 가늘게 되지 않는 부분의 직경보다 크지 않은 것이 바람직하고, 이로 인하여 튜브구멍(tube bore)의 직경이 비교적 작아질 수 있고, 이에 따라 튜브 붕괴 단계의 효과를 향상시킬 수 있다.
상기 구형말단은 코팅된 섬유의 말단에서 코팅을 제거하여 코팅되지 않은 부분을 형성시킨 다음, 섬유의 말단에서 멀리 떨어진 코팅되지 않은 부분을 가열하고, 가열된 부분의 반대면을 잡아당겨 상기 말단을 절단하여 제조할 수 있다. 이 공정은 섬유를 코팅되지 않은 가늘게 된 말단부를 갖도록 하는 것이다. 가늘게 된 부분의 말단을 가열하여 물질이 섬유를 따라 뒤로 흘러서 둥근 말단면을 형성하기에 충분할 정도까지 물질의 점도를 낮춘다. 둥근 말단면의 반사율은 둥근말단면을 형성하는 동안 조절할 수 있다. 상술한 조절을 행한다면, 반사율이 미리 결정된 값으로 감소될 때까지 가늘게 된 부분의 말단을 가열하는 공정을 계속한다.
섬유를 위치시키는 단계는 상기 부가적인 섬유의 코팅되지 않은 부분을 첫 번째 섬유의 코팅되지 않은 부분에 인접하게 위치시키고 동시에 코팅되지 않은 부분을 튜브내로 이동시키는 것을 포함한다. 이 단계를 용이하게 하기 위하여 부가적인 섬유의 코팅되지 않은 부분을 첫 번째 섬유에 접착시킬 수 있다. 접착점은 첫 번째 섬유의 코팅된 부분 또는 코팅되지 않은 부분이 될 수도 있다.
일예로, 적어도 하나의 부가적인 광섬유는 상기 섬유의 한 말단에 코팅되지 않은 부분을 갖는 것을 제외하고는 보호코팅을 각각 갖는 다수의 섬유를 포함한다. 섬유를 위치시키는 단계는 다수의 섬유의 코팅된 부분과 코팅이 되지 않은 부분 사이의 접합점이 첫 번째섬유의 코팅된 부분과 코팅이 되지 않은 부분 사이의 접함점과 실질적으로 일렬로 배열되도록, 다수의 섬유의 코팅되지 않은 부분을 첫 번째 섬유의 코팅되지 않은 부분에 인접하게 되도록 위치를 설정하는 것을 포함한다. 코팅되지 않은 부분을 동시에 튜브내로 이동시킨다. 특히, N이 클 때 다수의 섬유의 코팅되지 않은 부분을 첫 번째 섬유에 부착시키는 것이 유용하다.
다수의 섬유를 첫 번째 섬유에 접착시킬 때, 섬유의 단면적이 과도하게 확장되는 것을 방지하기 위하여 조심하여야 한다. 다수의 섬유 중 적어도 하나의 섬유를 다수의 섬유중 적어도 다른 하나의 접착점과 다른 첫 번째 섬유를 따라서 세로위치의 첫 번째 섬유에 접착시킨다.
튜브붕괴전에, 적당량의 접착제를 튜브개구의 양말단에 놓아 첫 번째 섬유와 다수의 섬유중 튜브의 말단으로부터 확장된 부분을 튜브에 고정시킨다. 접착제의 상부이상으로 확장된 다수의 섬유의 코팅되지 않은 부분을 절단하는 것이 바람직하다.
수직방향으로 튜브를 유지시키는 것이 편리하다. 첫 번째 섬유를 코팅되지 않은 부분이 튜브 아래에 위치할 때까지 개구를 통해 밀어넣고, 상기 튜브의 상단부에서 확장된 첫 번째 섬유의 상부를 제한시킨다. 부가적인 섬유의 코팅되지 않은 부분이 첫 번째 섬유의 코팅되지 않은 부분에 인접하도록 위치시킨다. 상기 첫 번째 섬유의 상기 상부를 위로 당겨서 개구내에 섬유의 코팅되지 않은 부분을 위치시킨다. 동시에 적어도 하나의 부가적인 섬유 중 코팅되지 않은 부분을 개구내로 이동시킨다.
본 발명의 또 다른 관점은 중심부로부터 유리체의 첫 번째와 두 번째 말단까지 각각 확장하는 첫 번째와 두 번째의 대향 말단부와 고체중심부를 갖는 신장된 유리체를 포함하는 최종의 커플러에 관한 것이다. 첫 번째와 두 번째 세로개구는 유리체의 첫 번째와 두 번째 말단으로부터 중심부까지 각각 확장된다. 첫 번째 광유리 섬유는 유리체를 통과하여 첫 번째와 두 번째 말단 이상으로 확장된다. 유리체로부터 확장되는 첫 번째 섬유의 확장부위는 섬유위에 보호코팅을 가지고 있다. 적어도 두 번째 광유리 섬유의 한 말단은 유리체의 첫 번째 말단 이상으로 확장되고, 여기서 두 번째 섬유의 두 번째 말단은 유리체의 두 번째 말단부에서 종지된다. 유리체의 두 번째 말단에서 두 번째 섬유의 상기 부분은 코팅되어 있다. 유리체의 중심부의 중앙부분은 나머지부분의 직경보다 작은 직경을 갖는다. 광섬유의 코아는 하나의 섬유 코아로부터 다른 하나의 섬유코아로 광신호가 연결될 수 있도록 하기 위하여 유리체의 나머지 부분에서보다 중심부의 중앙부분에서 더욱 밀착되도록 한다. 첫 번째와 두 번째 개구내의 장치는 개구로부터 확장되는 섬유를 유리체에 밀봉시킨다.
일예로, 두 번째 섬유의 두 번째 말단은 두 번째 개구내에서 종지된다. 두 번째 개구에서 종지되는 두 번째 섬유의 말단은 구형말단을 가지며, 이의 직경은 첫 번째 개구내에 위치하는 두 번째 섬유의 말단 직경보다 작다.
구형말단은 섬유를 통하여 전달되고 그들상에서 충돌하는 -50dB의 광력보다 적은 광력으로 두 번째 섬유내로 역반사시킬 수 있다.
일예로서 N2인 것에서는, 다수의 섬유의 두 번째 말단은 유리체의 두 번째 밀단에서 밀봉장치와 동일한 높이로 종지된다.
도면에는 도면내에 도시된 부품들의 상대 비율이나 치수를 기재하지 않았다.
첫 번째 구체예는 1×2 광섬유 커플러의 개량된 제조방법에 관한 것이다. 이 방법은 세로구멍 또는 개구(11)를 갖는 튜브(10, 제1도)를 사용한다. 테이퍼드 개구(tapered apertures)(12) 및 (13)은 말단표면(14) 및 (15)에서 개구(11)로 깔대기형의 입구를 각각 형성하고 있다.
튜브(10)의 연화점 온도는 튜브내에 삽입될 섬유의 연화점 온도보다 낮아야만 한다. 적당한 튜브 조성물은 1∼25wt%의 B2O3로 도프처리된 SiO2와 0.1∼약 25wt%의 플루오르로 도프처리된 SiO2이다. 또한, 실리카 및 상기 도펀트(dopants)들의 혼합물을 포함하는 유리도 사용할 수 있다. 튜브(10)는 원통형 맨드릴(mandrel)에 유리조각을 넣어 다공성의 원통형 예형을 제조하고, 맨드릴을 제거한 다음, 다공성 예형을 건조시키고, 강화시켜 가열하고 재인발하여 그것의 직경을 감소시킨 관모양의 유리체를 제조하는 방법으로 제조한다.
원형이 아닌 단면을 갖는 개구는 원하는 단면형을 갖는 탄소 맨드릴을 튜브에 쉬링킹(shrinking)시킨 다음, 맨드릴을 연소시키고 튜브를 신장시켜 그것의 직경을 감소시켜 제조한다. 데이퍼드 대구(12) 및 (13)를 갖는 튜브의 짧은 부분은 공기압의 원(source)에 모세관을 부착시킨 다음, 튜브를 회전시키면서 떨어져 있는 공간에서 튜브에 불꽃을 직접 가하는 방법으로 제조한다. 튜브내의 압력은 불꽃에 의해 연화된 각각의 부분에 기포를 발생시킨다. 각각의 기포 중심에서 튜브에 선을 긋고, 튜브를 절단한다.
두 길이의 코팅된 광섬유(17) 및 (18)을 섬유리일(reel)로 절단시킨다. 코팅섬유(17) 및 (18)은 코아와 클래딩을 각각 함유하고, 보호코팅(21) 및 (22)을 각각 포함하는 유리섬유(19) 및 (20)로 구성되어 있다. 코팅섬유(17)의 말단 중간의 코팅부분에서 개구(11)의 길이보다 약간 길지만 튜브(10)의 길이보다 짧은 길이로 코팅을 제거한다.
제2도에 도시된 장치는 많은 커플러에 적용할 때 필요로 하는 낮은 반사율을 제공하는데 사용된다. 테이블(table)(29)은 베이스(base)(28)의 그루브(groove)(28a)를 따라 X방향으로 움직일 수 있다.
산소-아세틸렌 토오치(oxygen-acetylene torch)(24)를 Y와 Z방향으로 이동될 수 있도록 베이스 멤버(base member)(28)상에 장착한다. 토오치(24)의 위치는 노즐(24')이 테이블(29)표면의 수평면내의 거의 위치되도록 처음에는 Z방향으로 조정된다. 약간 떨어져 있는 두 개의 가이드(30)는 섬유보유 그루브(도면에는 도시되지 않았음)와 일직선상으로 테이블(29)의 한 말단에 위치된다. 섬유는 리테이너 디스크(retainer disk)(26)에 의하여 그루브 내에 고정되게 된다. 현미경(26)은 테이블(29)을 초과하여 확장되는 섬유의 말단이 현미경의 가시범위에 나타나는 위치로 테이블(29)상에 설치된다.
코팅된 섬유(18)의 말단으로부터 코팅을 제거한 다음, 산소-아세틸렌 불꽃을 코팅된 섬유의 말단으로부터 짧은 거리인 코팅되지 않은 섬유로 향하게 하고, 섬유의 나머지 부분으로부터 절단될때까지 상기 섬유의 말단을 잡아당긴다. 제4도에 도시된 바와 같이, 섬유는 테이퍼드 말단을 가지게 된다.
테이퍼드 말단으로부터 멀리 떨어진 코팅된 섬유(20)의 말단을 제3도에 도시된 장치에 연결시켜 테이퍼드 말단으로부터 반사율을 조절한다. 제3도에 도시된 시스템은 포트(1∼4)를 갖는 2×2의 3dB 커플러를 포함하고 있다.
레이저(laser)를 포트1에 연결시키고, 광력 측정기를 포트2에 연결시킨다. 포트3에 연결된 광섬유의 말단은 갈라지고, 그 말단을 인덱스 매칭 겔(index matching gel)의 튜브에 넣어 튜브속에 들어간 말단으로부터 커플러를 통하여 뒤의 광력 측정기로 광이 반사되는 것을 방지한다.
테이퍼드 말단으로부터 멀리 떨어진 섬유(20)의 말단을 포트4에 연결시킨다. 섬유(20)의 테이퍼트 말단(그리고 제2도에 도시된 장치에 의하여 형성된 둥근 말단)으로부터 반사되는 레이저 광은 커플러를 통하여 광력 측정기로 진행된다.
섬유(20)를 테이블을 초과하여 확장하는 섬유의 테이퍼드 말단이 노즐(24')을 향하게 테이블(29)의 표면에 있는 그루브에 놓여지도록 가이드(30) 사이에 위치시킨다.
섬유의 말단을 현미경판이 중심에 위치시키고, 토치(24)를 끈 다음, 테이블(29)을 베이스(28)의 왼쪽으로(제2도에 도시된 바와 같이)이동시키고, 토치(24)의 위치를 섬유의 말단이 노즐(24')에 인접하도록 (제4도) Y방향에서 조정한다. 테이블(29)을 오른쪽으로 이동시키고, 토치를 점화한다. 불꽃의 밝은 중심부분(23)만을 제4도와 제5도에 도시하였다. 테이블(29)을 왼쪽으로 서서히 이동시키고, 섬유(20)의 테이퍼드 말단을 불꽃으로 가열한다. 테이퍼드 말단을 가열하여 낮은 반사율의 말단을 제공함으로써 테이퍼드 말단의 물질이 섬유를 따라 뒤로 흘러가고 둥근 말단면(25)을 형성하기에 충분하도록 테이퍼드 물질의 점도를 낮춘다. 여기서, 테이퍼드 말단의 최종적인 직경은 원래의 코팅되지 않은 섬유의 직경보다 약간 작거나 거의 동일하게 된다. 가열은 둥근말단으로부터 반사되고 반대편 말단으로 섬유를 통하여 뒤로 전달되는 레이저 광력이 미리 결정된 값보다 적어질 때까지 계속하여 실시한다. 반사된 광력의 전류는 -50dB 이다.
둥근 말단면을 계속하여 가열하면 테이퍼드 말단으로부터 유리가 계속하여 뒤로 흐르게 하여, 이로 인하여 반사 감소특성의 근본적인 개선없이 둥근 말단의 지름을 증가시킨다. 둥근 말단의 직경이 섬유의 직경보다 커지면 튜브개구(11)가 그것을 수용할 수 있도록 충분히 커야한다. 따라서, 테이퍼드 말단의 가열 단계는 둥근 말단면의 직경이 코팅되지 않은 섬유의 처음 직경보다 커지기 전에 중지하는 것이 바람직하다.
방사방지 말단이 형성된 후에 섬유(20)의 코팅되지 않은 부분이 너무 짧으면, 부가적인 길이의 코팅을 제거하여 코팅(22)의 말단이 테이퍼드 개구(13)에 위치될 때 광섬유(20)의 코팅되지 않은 전체부분이 튜브 중심부(27)를 초과하여 확장될 수 있을 정도로 충분히 길어지도록 한다. 섬유 삽입 공정후, 섬유말단(25)이 튜브말단(14)을 초과하여 확장되지 않는 것이 바람직하며, 섬유말단이 테이퍼드 개구(12)내 또는 세로 개구(11)의 말단내로 위치될 수도 있다.
상기 섬유를 세척하여 잔류물질을 제거한다. 섬유의 삽입동안 섬유에 일시적인 윤활작용을 가하기 위하여 소량의 에틸알코올을 분사시킬 수 있으며, 사용된 에틸알코올은 쉽게 증발된다. 코팅된 섬유(17)를 섬유의 코팅되지 않은 부분이 튜브말단(15)의 상부에 정확히 위치될 때까지 개구(11)을 통하여 삽입시킨다. 코팅된 섬유(18)의 코팅되지 않은 부분을 코팅된 섬유(17)의 코팅되지 않은 부분과 인접되도록 고정시키고, 서로 인접하고 있는 두개의 코팅된 섬유를 코팅 말단 부위가 테이퍼드 개구(13)내에서 조여질 때까지 튜브말단(14)쪽으로 함께 이동시킨다. 그 다음에 코팅된 섬유(17)의 코팅되지 않은 부분이 말단표면(14)와 (15)사이, 바람직하게는 코팅된 섬유(17)의 코팅되지 않은 부분이 개구(11)내에서 중심이 되도록 위치시킨다. 섬유(18)의 말단(25)은 튜브(10)의 중심부(27)와 말단(14)사이에 위치되도록 한다.
섬유(17)의 코팅제거 부분을 개구(11)내의 중앙에 위치시킨 후에, 섬유(18)의 코팅제거 말단부분을 개구내로 삽입시킬 수 있다. 그러나, 섬유 삽입공정은 두 개의 코팅제거 부위를 동시에 삽입시킴으로서 용이하게 행할 수 있다.
최종 예형(31)을 붕괴 및 신장시키기 위한 장치는 제6도에 도시되어 있다. 이 장치에서 예형(31)을 고정시키는 척(chuck)(32) 및 (33)은 모터 조절 스테이지(45) 및 (46)상에 각각 설치되며, 상기 스테이지는 컴퓨터에 의하여 조절되는 것이 바람직하다. 열차단판(35)은 링버너(34)위에 위치하는 장치를 보호한다. 예형(31)을 링버너(34)를 통하여 삽입시키고, 드로우 척(draw chuck)으로 조이고, 진공장치(41) 및 (41')를 그 말단에 부착시킨다. 제1도에 도시된 바와 같이 진공장치(41)는 튜브(40), 튜브가 끼워져 있는 칼라(collar)(39) 및 칼라와 튜브사이에 위치하는 O-링(O-ring)으로 구성된다. 진공장치(41)를 튜브(10)의 말단 위로 이동시킨 후에, 칼라(39)를 조여 튜브에 대하여 O-링(38)을 압축한다. 진공관(42)은 튜브(40)에 연결되어 있다. 얇은 고무튜브(43)의 한 말단을 예형(31)의 반대편 진공장치(41')이 말단에 부착시키고, 튜브의 나머지 부분을 클램프자(clamp jaws)(44)사이로 확장시킨다. 상부의 진공장치(41')는 진공관(42'), 고무튜브(43') 및 클램프자(44')와 유사하게 연결되었다. 상기 섬유의 코팅된 부분을 고무튜브(43) 및 (43')로부터 확장시킨다.
튜브(10)를 섬유삽입 단계전에 척(32) 및 (33)으로 고정시킨다. 튜브(10)를 척으로 수직방향으로 지지하면서 섬유를 상술한 방법으로 삽입시킨다. 튜브의 양말단으로부터 확장된 섬유를 각각의 진공장치를 통하여 집어넣고, 진공장치(41) 및 (41')를 튜브에 연결시킨다.
상부진공장치에서 공기가 방출되거나 불활성가스원(source) 또는 액체세정제에 상부진공장치가 연결되면, 고무튜브(43)상의 클램프소자(44)에 의해 커플러 예형(31)의 저부에 진공이 적용된다. 진공을 적용함으로서 섬유삽입 단계동안 그안에 축적된 부스러기를 기구(11)로부터 제거한다. 그 이후 자(44')를 고무튜브(43')에 대하여 조여, 예형(31)의 상부에 진공을 적용시킨다.
링버너(34)로부터 발생되는 불꽃으로 튜브(10)를 단시간, 통상적으로 약 25초동안 가열하여 튜브중심부(27)의 온도를 연화온도로 상승시킨다. 튜브상에 다른 압력을 가하여, 섬유(19 및 20)상에서 매트릭스 유리를 붕괴시키고, 섬유들이 상호 접촉되도록 한다. 상기 튜브 매트릭스 유리는 섬유를 둘러싸고 있으며, 개구를 충진하여 제7도와 제8도에 도시된 바와 같이 고체구조를 형성한다.
최종 커플러의 커플링 지역을 형성하는 중앙부인 중심부(27)는 전체길이의 섬유(19 및 20)들이 실질적으로 상호접촉되는 고체지역이 된다. 붕괴된 부분의 세로길이는 불꽃 처리동안 온도와 유지시간, 유리관의 열전도도 및 적용된 진공의 양에 따라 달라진다.
튜브를 냉각시킨후, 불꽃을 재점화하고 붕괴부분의 중심을 그 물질의 연화점까지 재가열한다. 신장단계의 불꽃을 유지하는 시간은 원하는 커플러 특성에 따라 좌우되지만, 보통 10∼20초이다. 신장단계에서 너무 짧은 시간동안 가열하면 신장부분이 붕괴부분보다 더 짧게 되는 결과를 초래한다.
붕괴된 중심부의 중앙 부분만을 신장시키면, 상기 섬유의 커플링 부분이 모세관의 매트릭스 유리내에 묻히게 될 것이다. 이 재가열 단계동안, 섬유들이 모세관의 매트릭스 유리에 의하여 완전히 둘러싸여지고, 이로 인하여 발생되기 때문에, 섬유들은 또한 가열시킨다. 붕괴된 튜브를 재가열한 후에 불꽃을 소화하고 커플러의 길이가 미리 결정된 값으로 증가될 때까지 스테이지(45) 및 (46)를 서로 반대방향으로 끌어당겨 섬유 코아가 미리 결정된 형태의 커플링에 부합되기에 충분한 거리로 가깝게 되도록 한다.
중심부(27)의 직경은 제9도의 (51)의 지역과 같이 감소된다. 수축된 지역(51)의 직경은 섬유의 종류와 작동상의 매개변수에 의하여 달라진다.
중심부(27)의 처음 직경에 대한 수축된 지역(51)의 지름의 비(수축비)는 제조될 특정 디바이스의 광특성에 의하여 결정된다. 상기 수축비가 섬유들 사이의 시그널 스프리트 비(signal split ratio), 튜브와 섬유 클래딩 사이의 반사율 차이, 섬유 클래딩의 외경, 섬유코아의 직경, 시그널 작동파장, 차단(cutoff)파장, 최대 허용가능한 손실 등의 함수임은 공지의 사실이다. 수축비의 바람직한 범위는 약 1/2∼1/20 사이이지만, 이 범위밖의 수축비를 갖는 커플러도 제조될 수 있다.
커플러 예형의 주어진 형태의 커플러와 부합되도록 하기 위한 신장 정도는 커플러 예형의 입력섬유 내로 광에너지를 주사하고 신장 공정동안 출력 섬유에서의 출력을 조절함으로써 초기에 결정된다. 두 개의 섬유로부터의 동적인 출력의 미리 결정된 비율은 스테이지(45) 및 (46)이 샘플을 잡아당기는 것을 중지시키기 위한 인터럽트(interrupt)로서 사용될 수 있다. 미리 결정된 커플링 특성을 얻기 위한 적당한 신장거리를 결정한 후에, 상술한 미리 결정된 특성을 갖는 커플러를 연속적으로 제조하는 동안에 적당한 신장거리로 스테이지를 이동시키기 위한 장치를 사용할 수도 있다.
미국특허 제4,392,712호와 제4,726,643호, 영국특허 출원 제2,183,866A와 국제특허 WO 84/04822호에서 증명되는 바와 같이, 광디바이스의 제조에 있어서 공정단계를 조정하기 위하여 출력 신호를 조절하여 통상적으로 실시한다. 또한, 상기 조절과 조정 기능들을 자동적으로 수행하는 컴퓨터가 피이드백 시스템(feedback system)에서 자주 사용된다.
적당하게 프로그램화된 PDP 11-73 마이크로컴퓨터가 이러한 기능을 수행하기 위하여 사용될 수 있다. 특정 형태의 커플러의 제조에 사용되어 오는 타이밍 시이퀀스(timing sequence)가 컴퓨터가 작동시간에 리콜(recall)하는 분리 다중 명령화일(separate multiple commend file)에 삽입될 수도 있다. 상기 특정 커플러를 제조하는데 요구되는 붕괴와 신장 단계는 커플러의 재현성있는 제조를 위해 각각의 커플러 예형상에서 컴퓨터에 의하여 연속적으로 수행될 수 있다. 커플러의 재현성을 확실하게 하기 위하여 컴퓨터에 의하여 조절될 수 있는 공정의 매개변수로는 가열시간과 온도, 가스의 유속, 스테이지를 잡아 당기는 비율과 커플러 예형신장 비율등이 있다.
커플러의 커플링 특성은 새롭게 제조된 커플러가 냉각될 때 변한다. 130nm에서 50%의 입력이 각각의 출력섬유에 연결될 때 피이드백 시스템이 신장작동을 중지시키면, 커플러가 냉각된 후에 1300nm에서의 커플링비는 50/50이 되지 않을 것이다. 따라서, 커플러를 원하는 작동파장보다 긴 파장에서 조절한다. 예를 들어, 커플러가 아직 뜨거울 때 신장단계의 말기에 1400nm와 동일한 파장에서 출력신호가 스프리트 5/50이면, 50/50 스프리트는 커플러가 실온으로 냉각된 후 1300nm와 같은 원하는 작동파장에서도 얻을 수 있다. 따라서, 1400nm의 파장이 신장단계 동안 커플러 출력을 조절시키는데 사용된다.
진공관을 최종 커플러로부터 제거하고, 적당량의 접착제(48 및 49)를 모세관말단에 적용한다.(제9도 참조)
열(화살표II)를 커플러의 붕괴되지 않은 영역에 국부적으로 적용시켜 개구로 부터 공기를 방출한다. 상기 열원을 제거하고 접착제를 개구로 가한 다음, 경화시킨다. 접착제(48) 및 (49)는 광섬유 피그테일의 인장력을 증가시키고 이를 밀봉시킨다. 제9도의 최종 괌섬유 커플러(50)는 말단(14)에서의 하나의 광섬유에서 말단(15)으로 확장되는 두개의 광섬유로 전파된 신호를 연결시키는 기능을 한다. 그다음에 상기 커플러를 인발장치로부터 제거하고, 부가적으로 강도가 요구된다면 팩키지(package)할 수 있다.
여러 가지의 변형이 상술한 구체예로 제조될 수 있다.
중심부(27)는 튜브붕괴와 신장시 통상적인 단일-불꽃버너와 같은 장치로 가열될 수 있고, 이 경우 상기 모세관 튜브를 불꽃에 대하여 바람직하게 회전시켜 균일한 열을 제공한다. 튜브 붕괴 및/또는 신장 단계시 버너를 중심부(27)로 횡단시킬 수도 있다. 튜브붕괴시, 진공원은 하나의 튜브 말단에만 부착될 수 있으며, 이 경우에 횡단 버너는 튜브의 배기 말단을 향해 튜브를 횡단하여야 한다. 예형 중심부를 인발시키는 동안, 스테이지(45)는 스테이지(46)와는 다른 속도로 이동될 수도 있고 스테이지(46)와 같은 방향으로 이동될 수도 있다. 뿐만 아니라, 튜브 붕괴 및/또는 인발 조작시 튜브(10)은 수직과 수평을 포함한 어느 방향으로도 배열될 수 있다.
붕괴와 신장공정이 동일한 정치내에서 행하여 진다면, 신장공정을 위한 재가열전에 튜브(10)를 냉각시키는 것이 바람직하다. 이러한 두 단계의 일시적인 분리는 공정 조절을 좀더 양호하게 하고 이로 인하여 더 좋은 재현성을 초래하게 된다. 커플러는 또 다른 예로 제조될 수 있는데 즉, 섬유상의 튜브를 붕괴시키고 튜브의 중심부를 인발 또는 신장시키는 단계를 하나의 가열조작으로 수행하는 것이다. 그러나, 이러한 변형된 방법은 밀폐성의 감소를 초래하고 제조 재현성에 역효과를 끼치게 된다.
지금까지 섬유코팅이 제10도에 도시된 바와 같이 커플러의 양말단에서 테이퍼드 개구를 통해 확장되고 중앙개구(53)로 짧은 거리가 확장되기 때문에, 튜브개구의 크기는 코팅의 직경으로 표시되어 있다.
상기 종전의 방법에서, 튜브개구는 코팅된 섬유가 개구에 의하여 적절하게 배치되도록 하기 위하여 다이아몬드등과 같은 형태를 갖는 것이 바람직하다.
코팅(54) 및 (55)는 개구(53)내로 딱맞게 고착되며, 이에 따라 광섬유(56) 및 (57)은 튜브의 양말단에서 적절한 배열로 교정된다. 개구 단면적은 섬유코팅을 수용할 수 있도록 충분히 커야 하므로, 상기 섬유들은 개구벽으로부터 떨어져 있고, 코팅 두께의 두배와 동일한 거리인 d만큼 서로 분리된다.
다음은 붕괴시 발생되는 것으로 여겨지는 연속적인 단계로서, 참고로 제10도에 도식적으로 설명되어 있다.
튜브 붕괴시 개구의 단면적이 감소함에 따라, 결과적으로 개구의 평평해진 벽면이 섬유와 접촉하게 된다.
개구가 더욱 붕괴됨에 따라 상기 섬유들은 상호접촉이 이루어질 때까지 서로를 향하여 압착된다.
섬유가 처음에는 d거리만큼 분리되어 있고, 개구(53)와 섬유가 접촉하기 전에 개구가 충분한 정도의 붕괴를 겪기 때문에 섬유상에 튜브를 붕괴시키는 단계는 최적의 결과보다 조금 낮은 결과를 일으킬 수도 있다. 즉, 기포가 섬유와 인접한 곳에 형성되거나 튜브 벽면으로부터 유리가 섬유사이의 영역으로 들어올 수도 있다. 이러한 역효과의 발생은 디바이스의 손실을 증가시키고 공정 재현성에 역효과를 줄 수 있다.
본 발명에 있어서, 튜브 붕괴 단계는 감소된 단면적의 개구를 갖는 모세관을 사용함으로서 결과가 향상될 수 있다. 이러한 결과의 향상은 단 하나의 섬유의 코팅된 부분을 개구(11)로 통과시키고 나머지 코팅된 섬유 또는 섬유들을 그들의 말단에서 코팅을 제거시키고 코팅된 섬유에 의하여 점령당한 개구의 어느 부분도 점령하지 않는 방법으로 개구내에 삽입시키는 본 발명의 방법에 의하여 가능하게 될 수 있다.
본 발명의 개선점을 설명하기 위하여 참고로 제11도를 도시하였다. 개구(11)에 코팅이 없음으로해서, 개구(11)는 개구(53)보다 단면적을 작게 할 수 있다. 개구(11)의 벽은 모든 붕괴가 이루어지기 전에 안쪽으로 덜 이동하고, 섬유(19) 및 (20)은 짧은 거리를 이동하여 상호 접촉하게 되므로, 튜브 붕괴 단계는 튜브로부터 섬유사이로 매트릭스 유리가 유입되지 않으며 직선 경로로부터의 섬유의 이탈 없이 좀더 손쉽게 행해질 수 있다. 뿐만 아니라, 용이한 튜브붕괴단계 때문에, 붕괴된 튜브 중심부가 공기, 기포 등으로 부터 쉽게 유리될 수 있다. 따라서, 본 발명의 공정은 낮은 손실과 미리 결정된 커플링 비를 갖는 커플러를 계속적으로 생산할 수 있다. 또한 미리 결정된 섬유(20)를 사용하는 것은 종지된 말단(25)을 유리관(25)내에 위치시키도록 한다. 이로서 커플러를 제조한 후에 레그를 절단하고 종지시킬 필요성이 없어진다.
제12도 내지 제14도에 도시된 구체예는 N2인 1×N 커플러를 제조하는데 사용될 수 있다. 모세관 개구는 밀집하게 충진 배열된 다발의 N개의 섬유를 수용할 수 있는 최소한의 직경보다 약간은 커야 한다. 제12도와 제13도에 도시된 바와 같이, 튜브(65)는 수직상태로 지지된다. 코팅된 광섬유(70)를 튜브(65)이 양마단으로부터 확장된 피그테일을 제공하기에 충분한 길이로 리일로 절단한다.
코팅된 섬유(70)의 중심부를 튜브(65)의 길이보다 약 0.6cm 적은 길이에서 표시하고, 미케니컬 스립퍼(mechanical stripper)를 사용하여 상기 표시 사이의 코팅을 제거한다. 코팅되지 않은 부분(70f)을 세척한 후, 코팅된 말단(70c)을 튜브개구(66)로 삽입하고, 코팅되지 않은 부분(70f)가 튜브 아래에 통상의 거리에 위치될 때 일시적으로 고정시킨다. 약 30∼40cm의 거리가 적합한 것으로 밝혀졌다. N-1개의 다수의 섬유들을 섬유(70)길이의 약 1/2의 길이로 절단한다. 이러한 N-1개의 섬유들의 각각의 한 말단으로부터 코팅을 제거시킨다. 상기 섬유들의 코팅되지 않은 부분(71f-77f)들은 코팅되지 않은 부분(70f)보다 약간 길다. 예를 들어, 1×8 커플러를 제조하기 위해서, 코팅되지 않은 부분(71f-77f)의 절반은 상기 (70f)보다 약 7cm 정도가 더 길며, 코팅되지 않은 부분 중 나머지는 상기 (70f)보다 약 13cm가 더 길다. 코팅되지 않은 부분(71f-77f)의 각각을 (70f)부분에 부착시키기 전에 세턱시킨다. 섬유(71f)의 말단에 접착제를 넣은 다음, 과량의 접착제를 닦아낸 후, 섬유(71f)를 코팅(70c)에 대하여 압력을 가하여 접착제(71')에 의하여 접착되도록 한다.
코팅되지 않은 부분 (73f), (75f) 및 (77f)를 코팅(70c)에서 거의 동일한 거리만큼씩 떨어지도록 코팅(70c)상에 유사하게 부착시킨다. 그 다음에 나머지의 더 긴 코팅되지 않은 부분 (72f), (74f) 및 (76f)를 코팅된 부분(71-77c)의 말단이 축방향으로 배열되도록 하기 위하여 첫 번째 군의 섬유 부분들이 접착되는 영역 위에 위치되도록, 코팅(70c)에 상술한 방법으로 접착시킨다. 코팅된 부분(70c), (71c) 및 (75c)의 말단의 배열은 섬유(76) 및 (77)의 파단부분에 의하여 나타나게 된다.
본 발명에 따라, 코팅되지 않은 부분(71f-77f)중 일부는 이들 섬유의 나머지 보다 코팅(70c)의 다른 세로 영역에 접착된다. 같은 세로위치에 접착되면, 접착부분의 단면적이 비정상적으로 커져서, 더 큰 튜브 개구가 필요하게 된다.
N-1섬유 부분을 코팅(70c)에 부착시킨 후에 코팅된 섬유(70)을 튜브(65)를 통해 당겨서 코팅되지 않은 섬유부분(70f-77f)의 완전한 어셈블리(assembly)가 개구(66)안으로 옮겨지고, 코팅되지 않은 부분(71f-77f)의 말단이 튜브(10)의 말단(84)으로부터 확장된다. 그 다음에 상기 튜브중심부를 붕괴시키고, 튜브 중심부의 중앙부를 제6도 내지 제9도와 같이 신장시킨다. 커플러가 형성된 후, 코팅되지 않은 부분(71f-77f)의 돌출부를 제거시킨다. 또한, 상기 유럽특허 출원 제0302745호에 따라, 상기 어셈블리를 튜브붕괴 단계시 주석세공품 클램프와 같은 적당한 장착 디바이스내에 위치시킬 수 있으며, 튜브신장단계시 정밀유리 작업선반에 장착할 수도 있다. 말단(85)으로부터 돌출하는 섬유부분(71f-77f)의 말단을 절단하고, 소량의 접착제를 각각의 말단에 첨가하여 입자에 강도를 늘일 수 있고, 최종 커플러는 부가적인 강도가 필요하다면 팩키지 될 수도 있다.
튜브붕괴단계시 섬유부분을 고정시키기 위한 또 다른 방법이 제14도에 도시되어 있다. 중공 필라멘트(hollow filament)(78)를 테이퍼드 개구(70)에 삽입한다. 접착제(80)를 중공 필라멘트(78)의 말단에 도달하기에는 불충분한 거리로 테이퍼드 개구(79)에 적용한다. 접착제(80)를 경화시켜 튜브에 섬유부를 고정시킨다. 그다음에 접착제(80)이상으로 연장된 섬유부분(71f-77f)의 말단을 제거한다. 튜브(10)를 수평방향으로 옮기고, 중공 필라멘트(82)를 테이퍼드 개구(67)로 삽입하고, 접착제(83)를 그 안에 주입한다.
튜브(65)의 말단(84)으로부터 확장된 코팅된 광섬유(70∼77)를 팽팽하게 당긴 다음, 접착제(83)를 경화시킨 후 튜브(65)를 붕괴시키고 신장시킨다.
섬유상에서 튜브를 붕괴시키기 전에, 중공 필라멘트를 사용하여 튜브개구로부터 부스러기를 제거한다. 중공 필라멘트(78) 및 (82)는 각각 진공장치(41') 및 (41)로 확장된다. 진공을 튜브(65)의 저부에 충분한 시간동안 적용하여 고무튜브(43)상의 클램프자(44)에 의하여 개구(64)를 세척한다. 상부 필라멘트(78)가 클램프자(44')를 개방함으로서 공기를 방출시키는 동안, 공기는 개구(64)로 부터 중공 필라멘트(82)를 통하여 진공장치(41)로 부스러기를 밀어내어 세척시킨다. 그다음에 자(44')를 고무튜브(43')에 대하여 조여서 진공을 튜브(65)의 상부에 적용시킨다.
상술한 구체예에 있어서, 광을 튜브말단(85)에서 확장되는 유일한 피그테일안으로 주사하고, 튜브말단(83)으로부터 확장되는 동일한 섬유의 말단으로부터 출력을 조절한다. N-1개는 섬유만이 입력섬유에 연결되어 있기 때문에 입력 섬유의 다른 말단은 N번째 출력섬유로서 사용된다. 조절된 섬유로부터의 광력이 입력의 1/N로 감소되었을 때, 튜브신장단계를 종결시킨다. N개의 섬유가 입력 섬유에 연결되어 있다면(상술한 바와같이 N-1개의 섬유보다 많은), 튜브신장 단계는 입력섬유의 다른 말단으로부터 광력이 방사되지 않을 때까지 계속 실시한다. 따라서, 최대의 광력이 N출력 섬유에 연결될 수 있다.
또한, 반복공정을 사용하여 특정 커플러가 신장될 수 있는 범위를 결정한다. 다수의 커플러 예형이 제조되며, 이 예형들의 각각은 다른 길이로 신장된다. 최종 커플러는 오프-라인(off-line)을 측정하여 커플러의 출력말단에서 입력섬유내에 남아있는 광력의 퍼센트를 결정한다. 약 1/N의 입력에 가장 근사한 출력을 제공하는 커플러에서 결정된다. 필요하다면, 첫 번째 선택된 커플러와 거의 동일한 길이로 커플러 예형을 신장시켜 다른 종류의 커플러를 제조할 수도 있다. 일단 적당한 신장길이가 결정되면, 부가적으로 제조되는 커플러는 상술한 적당한 길이로 신장된다.
출력섬유가 입력섬유와 동일하게 위치된다면, 입력섬유에서 전파되는 광력은 거의 동일하게 출력섬유에 연결될 것이다. 세 개의 섬유가 중앙섬유에 결합된다면, 세 개의 서뮤는 거의 120°로 간격을 두어야 한다.
N-1섬유가 중앙섬유 주위로 쉽게 위치될 수 없도록 N이 커질 때, N-1 섬유는 중앙 섬유에 대하여 2열 이상으로 배열되어야 한다. 예를 들어, 1×16 스타(star) 커플러는 중앙섬유에 6개의 섬유를 부착하고, 나머지 섬유를 첫 번째 열에 접착시키는 방법으로 나머지 9개의 섬유를 첫 번째 열의 섬유 주위에 동일하게 위치시켜 제조할 수 있다.
상술한 구체예에 있어서, 첫 번째 네 개의 코팅되지 않은 섬유부분(71f), (73f), (75f) 및 (77f)를 중앙 섬유부분(70f)의 주위에 동일하게 위치시킨다. 제13도는 나머지 세 개의 부분을 부착시킨 후에 코팅되지 않은 섬유부분(71f)와 (77f) 사이에 존재하는 간격을 나타낸 것이다. 코팅되지 않은 섬유부분(71f-77f)의 더욱 균일한 분포는 제15도에 도시된 바와 같이 첫 번째 4개의 코팅되지 않은 섬유부분을 위치시켜 얻을 수 있다. 코팅되지 않은 섬유부분(88f), (89f) (90f) 및 (87f) 사이에 동일한 간격이 존재하는 반면에, 섬유부분(87f)와 (88f)는 서로 인접된다. 그 다음에 나머지 세 개의 섬유부분을 상술한 섬유부분이 위치하는 것과 같은 형태로 코팅(86c)에 접착시킨다.
제16도에 도시된 구체예에 있어서, 코팅되지 않은 말단부분(93f-97f)의 각각의 다른 길이이다. 따라서, 각각의 부분은 다른 세로 위치에서 중앙에 위치한 섬유의 코팅(92c)에 접착시키고, 이에 따라 접착 두께는 모세관 개구내로 넣어져야만 하는 배열섬유의 최소 단면적을 갖는 효과를 가진다.
제17도에 도시된 구체예에 있어서, 코팅된 섬유(98)는 제12도의 섬유(70)과 비슷하다. 즉, 모세관의 길이보다 약간 짧은 길이로 코팅물질을 섬유의 중간부위로 부터 제거시킨다. 코팅된 섬유(99) 및 (100)에서 부분(98f)의 길이보다 약간 짧은 길이로 코팅물질을 제거하여, 코팅되지 않은 부분(99f)과 (100f)를 제조한다.
소량의 접착제(99')를 코팅되지 않은 부분(99f)에 적용하고, 그 부분을 그들의 상부 근처인 코팅되지 않은 부분(98f)에 접착시킨다. 그다음에, 코팅되지 않은 부분(100f)을 다른 세로방향으로 바람직하게 위치되도록 영역(98f)과, 접착제(99') 및 (100')를 접착시킨다. 둘 이상의 코팅되지 않은 섬유 말단부가 중앙섬유에 접착되면, 각각의 코팅되지 않은 부분이 종전의 것과는 약간 다른 세로위치에서 영역(98f)에 접착되도록 상기 공정을 계속한다. 모든 섬유말단이 접착된후, 코팅되지 않은 부분을 상술한 바와같이 튜브안으로 당겨 넣는다.
[실시예 1]
다음의 방법은 1310nm에서 3dB 커플링이 제공되는 1×2 광섬유 커플러를 제조하는데 사용되는 방법중 대표적인 것이다. 3.8cm의 길이, 2.8mm의 외경, 270㎛의 세로 개구 직경을 갖는 모세관(10)을 제6도의 장치중 척(32) 및 (33)에 고정시킨다. 튜브말단에서 테이퍼드 개구의 반경은 튜브반경의 거의 절반이다. 튜브(10)의 조성물은 약 6wt%의 B2O3와 약 1wt%의 플루오르로 도프처리된 실리카이다.
250㎛ 직경의 우레탄 아크릴레이트 코팅을 갖는 125㎛직경의 단일-모드 광섬유(17)의 3m 길이 중 중심부분으로부터 약 3.2cm의 코팅을 제거시킨다. 코팅제거 부분이 튜브 바로 아래에 위치될 때까지, 이 섬유를 모세관과 하부진공장치로 삽입시킨다. 상기 튜브의 상부에서 확장되는 코팅된 섬유를 모세관에 고정시키고나서 상부 진공장치로 삽입시킨다. 호오스(hose)(43')를 죄어 섬유를 고정시킨다.
1.5미터의 섬유(18)말단으로부터 6cm 정도로 길게 코팅을 제거한다. 산소-아세틸렌 불꽃을 섬유의 코팅제거 부위 중앙에 위치되도록 하고, 제4도에 도시된 바와같은 방법으로 테이퍼드 말단을 형성시키기 위하여, 섬유의 말단을 인출시켜 절단하여 테이퍼드 부분을 형성시킨다. 상기 코팅되지 않은 섬유를 제3도의 장치에 장착하고, 테이퍼드 말단을 불꽃쪽으로 이동시켜 섬유의 말단을 용융하여 테이퍼드 말단이 안쪽으로 들어가게 함으로써 둥근말단(25)을 형성한다. 보통 둥근말단의 직경은 125㎛의 섬유 직경보다 수 마이크로미터정도 작다. 생성된 코팅되지 않은 섬유의 길이는 약 2.9cm이었다. 섬유의 코팅되지 않은 부분을 세척하고 에틸알코올을 튜브내로 주사한다. 섬유(18)의 코팅되지 않은 부분은 하부 진공장치로 삽입하여 섬유(17)의 코팅되지 않은 부분과 인접되도록 한다. 클램프(44')를 풀고, 코팅되지 않은 부분이 개구(11)내에 중앙에 위치하고 섬유의 인접한 부분에서의 코팅이 테이퍼드 개구(13)에 꽉 조여지게 될 때까지 두 개의 섬유를 상부로 이동시킨다.
클램프(44) 및 (44')를 풀어 섬유(17)과 (18)을 고정시킨다. 튜브의 저부에 진공원(source)을 연결하고, 질소를 튜브의 상부말단에 적용하여 개구 불순물을 세척한다. 섬유(17)의 상부말단을 1460nm의 광원에 연결하고, 섬유의 저부 말단은 척(32) 및 (33)의 이동을 조절하는 시스템의 일부를 형성하는 검출기(detector)에 연결한다. 섬유(17) 및 섬유(18)상에서 튜브(10)를 붕괴시키고, 3dB 커플러를 제조하기 위해 최종 구조물의 중심부를 신장시키고, 상기 신호는 신장단계를 중지시키기 위해 사용되는 검출기에 연결된다. 불꽃유지시간은 붕괴와 신장시 각각 25초와 11초이다.
커플러를 냉각시킨후, 진공관을 최종 커플러로부터 제거하고, Dymax 305 접착제 한 방울을 모세관 튜브 각각의 말단에 적용시킨다. 접착제에 UV광을 30초동안 조사한 후, 커플러를 상기 인발장치로부터 제거시킨다. 생성된 디바이스는 튜브말단(14)에 위치한 광섬유(17)의 말단에서 튜브말단(15)로부터 확장된 두 개의 광섬유(17)과 (18)의 각각에 전달되는 신호(signal)의 약 50%를 연결시킨다.
이 공정은 1310nm에서 작동하는 3dB 커플러의 제조에 전형적으로 사용된다. 이 공정을 행하여 제조된 커플러는 약 0.15dB의 중간 디바이스 손실(median excess device loss)과 50.8이 중간커플링비를 나타낸다. 가장 적은 값으로 측정된 손실은 0.02dB이었다.
[실시예 2]
다음의 방법은 1300nm에서 작동시키기 위한 1×8 광섬유 커플러를 제조하는 방법중에서 전형적으로 사용되는 방법이다. 제12도 내지 제14도에 도시된 바와같이, 9.5cm의 길이, 3mm의 외경 480㎛의 세로개구 직경을 갖는 모세관(65)을 수직방향으로 고정시킨다. 튜브말단의 테이퍼드 개구 반경은 튜브반경의 거의 절반이다. 튜브(65)는 약 8wt% B2O3를 포함하는 보로실리케이트 유리로 구성된다. 본 발명에서 사용된 섬유는 160㎛의 코팅직경을 갖는 125㎛외경이 단일-모드 광섬유이다. 중앙섬유(70)와 섬유(71-77)의 길이는 각각 2m와 1m이다. 섬유(70)의 중앙부위로부터 8cm로 길게 코팅을 제거한다. 코팅되지 않은 부분(70f)의 상부가 튜브의 30cm아래에 위치하게 될 때 일시적으로 고정시킨다. 네 개의 1m 길이의 섬유들 중 한 말단으로 부터 15cm로 길게 코팅을 제거하고, 세 개의 1m 길이의 섬유들 중 한 말단으로부터 21cm로 길게 코팅을 제거한다. 각각의 코팅되지 않은 부분을 세척한다.
코팅되지 않은 부분(71f-77f)을 거칠지 않은 천으로 닦는다. 코팅되지 않은 부분(71f), (73f), (75f) 및 (77f)의 말단에 UV 경화성 접착제를 도포하고, 과량은 닦아낸다. 이들 섬유부분을 원주주위에서 코팅(70c)에 대하여압력을 가하여 그들이 코팅주위에 동일한 간격으로 배치되도록 한다. 섬유부분(71f-77f)을 코팅(70c)상으로 약 5cm 확장시킨다. 코팅되지 않은 부분(72f), (74f) 및 (76f)에 UV경화성 접착제를 도포한 다음, 과량을 닦아낸다.
이들 섬유부분 각각을 동일한 간격으로 배열된 섬유부분(71f), (73f), (75f) 및 (77f)사이의 간격 중 하나이상으로 코팅(70c)에 대하여 압력을 가한다. 섬유부분(72f), (74f) 및 (76f)을 코팅(70c)위로 약 11cm를 확장시켜서 첫 번째 섬유부분이 접착된 지역 바로 위의 위치로 코팅(70c)에 접착시킨다. 코팅된 부분(71c-77c)의 말단은 제12도에 도시된 바와 같이 축배열을 이루게 된다. 코팅된 섬유(70)를 튜브(65)로 삽입시켜 완전한 어셈블리를 이루고 있는 코팅되지 않은 섬유부분(70f-77f)을 테이퍼드 개구(66)에 위치되도록 한다. 중공 필라멘트(78)를 테이퍼드 개구(79)안으로 삽입시키고, 섬유부분을 튜브에 고정시키기 위하여 UV 경화성 접착제(80)를 적용시킨다. 섬유부분(70f-77f)의 말단을 코팅(70c)으로 떨어지고, 접착제(80)의 표면이 파괴되도록 위로 당긴다. 튜브(10)를 수평방향으로 돌리고, 중공 필라멘트(82)를 삽입한 후, UV 경화성 접착제(83)를 적용시킨다. 코팅된 광섬유(70-77)를 팽팽하게 당기고, 접착제(83)를 경화시킨다.
상술한 방법으로 제조된 어셈블리를 커플리 어셈블리가 장착될 때에 클램핑 지역의 한 말단부와 중앙부위를 절단함으로서 변형시키는 주석세공품의 클램프내에 장착하고, 상기 모세관의 중심부와 하나의 말단표면(85)을 노출시켰다. 진공원에 연결된 튜브를 코팅된 광섬유와 중공 필라멘트(82)가 속이 빈 튜브내에 위치되도록 모세관 말단(84)에 연결시킨다. 이 방법에 있어서, 세로개구(66)는 중공 필라멘트(82)를 통하여 속이 비게 된다. 중공 필라멘트(78)를 30% 암모니아 용액이 들어 있는 비이커에 넣고, 암모니아 용액을 개구(66)안으로 흡입시켜 개구와 광섬유의 외부표면을 약 10초 동안 세척한다. 그리고나서, 중공 필라멘트(78)를 세척용액의 비이커로부터 제거시킨다. 가능한한 많은 액체를 진공원에 의하여 개구(66)로부터 제거하고, 튜브내부를 건조시키는 것을 돕기 위하여 약 20초 동안 버너를 튜브(65)에 위치시킨다.
그다음에 산소-아세틸렌 버너를 사용하여 튜브(65)의 중심부를 보로시리케이트 유리의 연화점으로 가열하여, 유리가 세로개구내의 광섬유 주위에서 붕괴되도록 한다. 그 다음에 불꽃을 진공원의 방향으로 튜브중심부를 횡단시켜, 광섬유 주위의 튜브 물질이 붕괴될 때 세로개구내에 잔류하는 물질을 진공에 의하여 흡입시킨다. 이 방법에 있어서, 고체 중심부는 공기관이나 기포가 없이 형성된다.
상술한 방법으로 제조된 어셈블리를 변형된 주석세공품 클램프로부터 제거하고, 정밀한 유리 작업용 선반에 위치시킨다. 선반은 풀다운(pull down) 또는 드로운 다운(drawn down) 매카니즘을 조절하는 컴퓨터를 갖는 히스웨이(Heathway) 유리 작업용 선반이다. 산소-수소 가스 버너로부터 발생되는 불꽃을 고체중심부의 작은 부분에 물질의 연화점에 도달될 때까지 적용시킨다. 그 다음에 풀다운 장치를 조절하는 컴퓨터를 사용하여 약 0.5초동안 가열된 부위를 신장시킨다.
그후, 중공 필라멘트(78) 및 (82)를 파괴하고 UV 경화성 접착제를 디바이스의 말단에 적용하여 생성된 구멍을 덮는다.
커플러 신장에 사용된 선반은 피이드백 공정을 위한 출력을 사용할 능력이 없다. 따라서, 상술한 공정과 같은 공정을 반복하여 사용한다. 적용된 신장정도가 상술한 것과 다른 일련의 커플러를 제조한다. 입력섬유의 출력말단으로부터 전달되는 광력의 총량이 총 출력의 12.5%가 될 때 공정을 중지한다. 이 방법으로 제조된 특정 커플러의 남아있는 출력을 나타내는 총광력의 퍼센트는 9.3%, 22%, 15.2%, 7.4%, 11.6%, 7.3%와 13.8%이었다. 과량의 디바이스 손실은 0.3dB이었다.

Claims (23)

  1. 각각의 다수의 광섬유에 있어서 적어도 코팅되지 않은 부분이 튜브중심부에 위치되도록 각각의 광섬유의 적어도 한부분을 유리튜브내로 삽입시켜 다수의 광섬유를 배열하고, 상기 섬유상의 튜브중심부를 붕괴시킨 다음, 상기 중심부의 중앙부분을 신장시키고, 상기 다수의 광섬유를 배열하는 단계는 양 말단으로부터 멀리 떨어진 부분에 코팅되지 않은 부분을 갖는 것을 제외하고는 보호코팅을 갖는 첫 번째 광섬유를 제공하고, 하나의 말단에 코팅되지 않은 부분을 갖는 것을 제외하고는 보호코팅을 갖는 적어도 하나의 부가적인 광섬유를 제공하고, 상기 첫 번째 광섬유와 적어도 하나의 부가적인 광섬유의 코팅되지 않은 부분을 튜브중심부에 위치시키는 것으로 구성됨을 특징으로 하는 광섬유 커플러의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 부가적인 광섬유를 제공하는 단계는 하나의 말단에 코팅되지 않은 부분을 갖고, 상기 코팅되지 않은 부분의 말단이 둥근말단인 광섬유가 제공됨을 특징으로 하는 광섬유 커플러의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 부가적인 광섬유를 제공하는 단계는 하나의 말단에 코팅되지 않는 부분을 가지는 섬유를 제공하는 단계를 포함하고,상기 코팅되지 않은 부분의 말단부분은 코팅되지 않는 부분의 나머지 부분보다 작은 직경으로 가늘게 되고, 상기 적어도 하나의 부가적인 섬유는 둥근형태의 말단을 가지며, 그 둥근형태의 말단의 직경은 상기 섬유 중 가늘게 되지 않은 부분의 직경보다 크지 않아서, 튜브구멍의 직경을 상대적으로 적게 할 수 있어 상기 튜브 붕괴 단계의 결과를 향상시키는 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 부가적인 광섬유를 제공하는 단계는 코팅된 섬유의 말단으로부터 코팅을 제거하여 코팅되지 않은 말단부분을 형성시키고, 섬유의 말단으로부터 멀리 떨어진 상기 코팅되지 않은 부분을 가열하고 가열된 부분의 반대면을 당겨서 상기 코팅되지 않은 부분의 말단을 절단함으로써 상기 적어도 하나의 부가적인 섬유에 코팅되지 않은 가늘게 된 말단 부위를 형성시키고, 상기 가늘게 된 부분의 말단 부분을 가열하여 섬유를 따라 물질이 뒤로 흐르고, 둥근 말단면을 형성하기에 충분한 정도로 그 부분의 물질의 점도를 낮추는 것으로 구성됨을 특징으로 하는 광섬유 커플러의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 적어도 하나의 부가적인 광섬유를 제공하는 단계가 상기 둥근말단면의 반사율을 조절하면서 상기 반사율이 미리 결정된 값으로 감소될 때까지 상기 가늘게 된 부분을 계속 가열하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서, 삼기 섬유의 배열단계는 적어도 하나의 부가적인 섬유의 코팅되지 않은 부분이 첫 번째 섬유의 코팅되지 않은 부분에 인접하도록 위치시키고, 동시에 상기 코팅되지 않은 부분들을 튜브내로 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 섬유의 배열단계는 적어도 하나의 부가적인 섬유의 코팅되지 않은 부분을 첫 번째 섬유에 접착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 섬유의 접착 단계는 적어도 하나의 부가적인 섬유의 코팅되지 않은 부분의 말단을 첫 번째 섬유의 코팅부분에 접착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러의 제조방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 섬유의 접착 단계는 상기 적어도 하나의 부가적인 섬유의 코팅되지 않은 부분의 말단을 상기 첫 번째 섬유의 코팅되지 않은 부분에 접착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러의 제조방법.
  10. 제1항에 있어서, 적어노 하나의 부가적인 광섬유를 제공하는 단계는 각각 하나의 말단에 코팅되지 않은 부분을 갖는 것을 제외하고는 보호코팅을 갖는 다수의 섬유를 제공하는 단계를 포함하고, 상기 섬유배열 단계는 상기 다수의 섬유의 코팅되지 않은 부분과 코팅된 부분사이의 접합점이 상기 첫 번째 섬유의 코팅되지 않은 부분과 코팅된 부분사이의 접함점과 실질적으로 일치되도록 상기 다수의 섬유의 코팅되지 않은 부분이 첫 번째 섬유의 코팅되지 않은 부분에 인접하도록 위치시키고, 동시에 상기 코팅되지 않은 부분들을 튜브내로 이동시킴을 특징으로 하는 광섬유 커플러의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 섬유의 배열단계는 다수의 섬유의 코팅되지 않은 부분을 첫 번째 섬유에 접착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 섬유배열단계는 다수의 섬유 중 적어도 하나를 첫 번째 섬유의 세로위치에서 상기 다수의 섬유 중 적어도 하나의 다른 섬유의 접착점과 다른 위치의 상기 첫 번째 섬유를 따라 접착시키고, 상기 다수의 섬유의 코팅되지 않은 부분을 첫 번째 섬유에 접착시킴을 특징으로 하는 광섬유 커플러의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 섬유접착단계는 다수의 섬유의 코팅되지 않은 부분을 상기 첫 번째 섬유의 코팅에 접착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러의 제조방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 섬유접착단계는 다수의 섬유의 코팅되지 않은 부분을 첫 번째 섬유의 코팅되지 않은 부분에 접착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러의 제조방법.
  15. 제10항에 있어서, 상기 섬유배열단계는 튜브개구의 양말단에 적당량의 접착제를 적용하여 상기 튜브의 말단으로부터 확장하는 첫 번째 섬유 및 다수의 섬유부분을 튜브에 고정시키고, 상기 접착제 이상으로 확장하는 다수의 섬유의 코팅되지 않은 부분을 절단함을 특징으로 하는 광섬유 커플러의 제조방법.
  16. 제1항에 있어서, 상기 섬유의 배열단계는 튜브를 수직으로 지지하고 첫 번째 섬유의 코팅되지 않은 부분이 상기 튜브의 아래쪽에 위치될 때까지 상기 개구를 통하여 첫 번째 섬유를 삽입시키고, 첫 번째 섬유의 상부가 튜브의 상부로 확장하는 것을 억제시킨 다음, 적어도 하나의 부가적인 섬유의 코팅되지 않은 부분이 첫 번째 섬유의 코팅되지 않은 부분에 인접되도록 배치하고, 첫 번째 섬유의 상부를 당겨서 튜브개구내에 코팅되지 않은 부분이 위치되도록 하고, 적어도 하나의 부가적인 섬유의 코팅되지 않은 부분을 상기 튜브내로 동시에 이동시킴을 특징으로 하는 광섬유 커플러의 제조방법.
  17. 첫 번째와 두 번째 대향 말단 부분과 중심부, 튜브의 첫 번째 말단으로부터 두 번째 말단으로 확장하는 세로 개구를 갖고, 상기 세로 개구는 실질적으로 일정한 직경의 중앙부분과 첫 번째와 두 번째 말단과 중앙부분 사이에 각각 첫 번째 및 두 번째의 가늘게 된 부분을 갖는 유리튜브를 제공하고, 상기 튜브의 첫 번째 말단과 두 번째 말단 이상으로 확장되며, 코팅되지 않은 부분이 튜브의 중심부에 위치하고, 보호코팅을 갖는 부분이 튜브의 양 말단으로부터 확장하는 첫 번째 광섬유를 상기 세로 개구내에 배치시키며, 튜브의 첫 번째 말단에서만 확장하고 튜브의 중심부에 위치되는 코팅되지 않은 부분을 가지며, 튜브의 첫 번째 말단으로부터 확장하는 보호코팅을 갖는 적어도 하나의 두 번째 광유리섬유를 세로 개구내에 위치시키고, 튜브의 중앙부위를 가열하여 상기 섬유주위의 튜브 중심부를 붕괴시키고, 상기 중앙부의 적어도 한 부분을 인발시키는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 광섬유 커플러의 제조방법.
  18. 미리 결정된 것을 갖는 코팅된 광유리 섬유를 제공하고, 상기 코팅된 섬유의 말단으로부터 코팅을 제거하여 코팅되지 않은 말단 부위를 형성시키고, 상기 코팅된 말단 부위로부터 멀리 떨어진 상기 코팅되지 않은 말단 부분을 가열하고, 가열된 부분의 반대면에서 상기 섬유를 당겨서 상기 코팅되지 않은 말단부분의 말단을 절단하여 광섬유상에 코팅되지 않은 가늘게 된 말단부위를 형성시킨 다음, 상기 가늘게 된 부분의 말단을 가열하여, 섬유를 따라 물질이 뒤로 흐르고 둥근말단이 형성되는 충분한 정도로 물질의 점도를 낮추고, 이 가열단계는 상기 둥근 말단의 직경이 상기 미리 결정된 직경을 초과하기 전에 중단시키는 가열단계로 구성되는 광섬유 커플러를 사용하여 광섬유를 제조하는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 단계가 상이 둥근말단의 반사율을 조절하면서 상기 반사율이 미리 결정된 값 이하로 낮아질 때까지 가늘게 된 부분의 말단을 계속 가열하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러의 제조방법.
  20. 고체중심부, 및 상기 고체중심부로부터 상기 유리체의 첫 번째와 두 번째 말단으로 각각 확장하는 첫 번째와 두 번째의 대향말단 부분을 갖는 신장된 유리체, 상기 유리체의 첫 번째와 두 번째 말단으로부터 중심부로 각각 확장하는 첫 번째와 두 번째 세로개구, 상기 유리체를 통해 첫 번째와 두 번째 말단이상으로 확장되며, 보호코팅 부분이 상기 유리체로부터 확장되고, 코아와 클래딩을 갖는 첫 번째 광유리 섬유, 하나의 말단이 상기 유리체의 첫 번째 말단 이상으로 확장되고, 두 번째 말단은 상기 유리체의 두 번째 말단에서 종지되며, 상기 유리체의 두 번째 말단에서의 부분은 코팅되지 않았고, 코아와 클래딩을 갖는 적어도 하나의 두 번째 광유리 섬유, 광신호가 하나의 섬유 코아로부터 다른 하나의 섬유코아로 연결될 수 있도록 상기 광섬유 코아들이 상기 유리체의 나머지 부분에서보다 중심부의 중앙부에서 서로 더욱 가까우며, 상기 유리체의 나머지 부분의 직경보다 작은 직경을 갖는 상기 중심부의 중앙부분, 및 상기 첫 번째와 두 번째 개구에서 확장되는 섬유를 상기 유리체에 밀봉시키기 위한 장치로 구성됨을 특징으로 하는 광섬유 커플러.
  21. 제20항에 있어서, 두 번째 섬유의 두 번째 말단은 상기 두 번째 개구내에서 종지됨을 특징으로 하는 광섬유 커플러.
  22. 제21항에 있어서, 두 번째 개구내에서 종지되는 두 번째 섬유의 말단은 둥근형태의 말단을 가지며, 상기 둥근형태의 말단은 첫 번째 개구내에 위치한 두 번째 섬유부분의 직경보다 작은 직경을 가지고 있고, 둥근형태의 말단은 섬유를 통하여 전달되고 둥근말단에 부딪치는 -50dB 광력보다 작은 광력으로 두 번째 섬유내로 역반될 수 있는 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러.
  23. 제20항에 있어서, 상기 적어도 하나의 두 번째 광유리 섬유는 다수의 섬유로 구성되며, 유리체의 두 번째 말단에서 다수의 섬유의 두 번째 말단이 상기 밀봉장치로 덮어 종지됨을 특징으로 하는 광섬유 커플러.
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