KR100248051B1 - 정렬간극 관측용 슬릿홈을 구비한 광아이솔레이터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광아이솔레이터 조립시 각 부품간의 정렬간극을 확인하기 위해 코아홀더 및 하우징부에 정렬간극 관측용 슬릿홈을 구비한 광아이솔레이터에 관한 것으로서, 입사광을 45°회전편광하는 코아 및 상기 코아의 일측에 소정의 간극을 두고 위치하는 제1콜리메이터로 이루어지는 구성품과, 구성품 중 코아의 타측에 소정의 간극을 두고 위치하는 제2콜리메이터와, 그 코아와 제1콜리메이터를 하나의 구성품으로 구성하기 위해 코아와 제1콜리메이터를 정렬유지하는 코아홀더 및 제2콜리메이터를 고정시키는 콜리메이터홀더를 소정의 간격으로 정렬유지시키는 하우징부를 구비한 광아이솔레이터에 있어서, 상기 하우징부가 광아이솔레이터를 조립할 때 그 구성품의 코아와 제2콜리메이터 간의 최적 초점거리를 찾기 위해, 코어홀더와 콜리메이터홀더 사이의 간극을 관측할 수 있는 슬릿홈을 구비함이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 정렬간극 관측용 슬릿홈을 두므로써 최적의 간극 위치점을 일정 범위 내에서 설정할 수 있고 최적의 간극을 찾는데 소요되는 시간을 줄일 수 있으며, 광아이솔레이터의 생성성 및 아이솔레이터의 성능을 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 광아이솔레이터에 관한 것으로서, 조립시 각 부품간의 정렬간극을 확인하기 위해 코아홀더 및 하우징부에 정렬간극 관측용 슬릿홈을 구비한 광아이솔레이터에 관한 것이다.
광아이솔레이터(Optical Isolator)는 전자회로의 다이오드와 같이 한 방향으로 진행하는 광은 통과시키나 그 반대편으로 진행하는 광은 차단하는 역할을 한다. 광전송방향으로는 광을 투과하고, 즉 입력투사단자에서 출력단자로 가는 정방향의 광에 대해서는 저손실로 전송하며, 그 역방향에 대해서는 고손실을 유발시킴으로서 빛의 역류를 막고 빛의 재결합을 막아서 시스템의 동작을 안정하게 유지시켜주는 광부품이다. 레이저 다이오드에서 출사한 광원은 광전송방향으로 진행하면서 광파이버(Optical Fiber)가 접속되는 커넥터(connentor)에서 반사광이 생기거나, 각종 소자와 접속시에 광이 역류하여 반사성 노이즈(noise)를 일으키는데 이를 억제하는 부품으로, 특히 반사광이 문제시되는 1Gbps 이상의 광통신과 고감도센서에서 필수적인 광부품이다.
한편, 광아이솔레이터는 일반적으로 크게 입사광을 45°회전편광하도록 유발시키는 코아, 광을 집속시키는 콜리메이터(collimator), 이들 두 부품을 정렬유지하도록 하는 하우징부로 이루어지며, 좀더 자세하게는 입사광을 45°회전편광하는 코아 및 상기 코아의 일측에 소정의 간극을 두고 위치하는 제1콜리메이터로 이루어지는 구성품과, 상기 구성품 중 코아의 타측에 소정의 간극을 두고 위치하는 제2콜리메이터와, 상기 코아와 제1콜리메이터를 하나의 구성품으로 구성하기 위해 상기 코아와 상기 제1콜리메이터를 정렬유지하는 코아홀더 및 상기 코아홀더와 상기 제2콜리메이터를 정렬유지하는 콜리메이터홀더로 이루어지는 하우징부로 이루어진다. 도 1의 (a), (b) 및 (c)는 코아와 콜리메이터로 이루어지는 광아이솔레이터의 구성품에 대한 평면도 및 횡단면도 및 종단면도를 도시한 것으로서, 참조번호 110은 제1콜리메이터, 120은 코아를 나타내며, 참조번호 100은 코아(120)와 제1콜리메이터(110)를 고정시키는 코아홀더를 나타낸다. 도 2의 (a), (b) 및 (c)는 상기 구성품과 제2콜리메이터로 이루어지는 광아이솔레이터에 대한 평면도 및 횡단면도 및 종단면도를 도시한 것으로서, 참조번호 210은 제1콜리메이터, 220은 제2콜리메이터, 230은 코아, 240은 코아홀더, 250은 상기 제2콜리메이터(220)을 고정시키는 콜리메이터홀더, 200은 상기 코아홀더(240)와 콜리메이터홀더(250)를 소정의 간극을 두고 고정시키는 하우징부를 나타낸다.
그런데, 상기 광아이솔레이터를 제조할 때, 입사광이 상기 부품들을 통과할 때 정현파를 이루며 통과하므로 이들 부품간의 초점거리(Focal length)를 맞추어서 정렬조립하는 것이 매우 중요하다. 이 때 상기 초점거리는 조립되는 부품들의 광학적 구조 및 크기에 따라 민감하게 변화하므로 최적의 초점거리를 찾기 위해서는 매우 짧은 거리간격으로 거리를 변화시키면서 시행착오적인 방법으로 찾아야만 한다. 이 초점거리는 각 제품마다 다르고 아이솔레이터의 성능에 직접적인 영향을 미친다. 상기 초점위치를 찾기 위해서는 각각의 부품들을 임의의 위치에서 매우 짧은 거리간격으로 초점위치를 변화시키면서 초점거리를 찾게 된다. 이는 각 부품간의 초점거리가 부품들의 광학적 구조 및 크기에 의해 종속적이지만 일정한 거리간격 영역을 가지고 있으므로 초점 거리간격을 이 영역범위내에서 찾는 것이 바람직하기 때문이다. 그러나 광아이솔레이터의 일반적인 구조는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 이들 부품, 즉 코어와 콜리메이터를 정렬유지시키는 하우징의 구조가 각 부품들 사이의 간극을 확인할 수 없는 구조로 되어 있다. 따라서 정렬간극 영역을 최대거리에서 최소거리까지 이동하여 최적의 특성이 구현되는 위치를 찾아야 하고 이들 최대 특성이 구현되는 초점거리는 매우 짧은 거리에서 민감하게 변하므로 아이솔레이터의 제작시 이들 최적의 특성이 구현되는 거리 즉 초점거리를 찾기 위해서는 매우 긴 시간을 요한다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 광아이솔레이터의 조립에 소요되는 시간을 줄이고 광아이솔레이터의 성능향상 및 제조생산성을 향상하기 위해, 상기 코아홀더(100) 및 하우징부(200)에 정렬간극 관측용 슬릿홈을 구비한 광아이솔레이터를 제공하는 것이다.
도 1의 (a), (b) 및 (c)는 코아와 콜리메이터로 이루어지는 광아이솔레이터의 구성품에 대한 평면도 및 횡단면도 및 종단면도를 도시한 것이다.
도 2의 (a), (b) 및 (c)는 광아이솔레이터에 대한 평면도 및 횡단면도 및 종단면도를 도시한 것이다.
도 3의 (a), (b) 및 (c)는 본 발명에 따른 정렬간극 관측용 슬릿홈을 구비한, 코아와 콜리메이터로 이루어지는 광아이솔레이터 구성품에 대한 평면도 및 횡단면도 및 종단면도를 도시한 것이다.
도 4의 (a), (b) 및 (c)는 본 발명에 의한 간극거리 관측용 슬릿홈을 구비한 광아이솔레이터에 대한 평면도 및 횡단면도 및 종단면도를 도시한 것이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
300 : 코아홀더, 310 : 제1콜리메이터
320 : 코아, 330 : 코아홀더의 정렬간극 관측용 슬릿홈
400 : 하우징부, 410 : 제1콜리메이터
420 : 제2콜리메이터, 430 : 코아
440 : 코아홀더, 450 : 제2콜리메이터
460 : 코아홀더용 슬릿홈 470 : 정렬간극 관측용 슬릿홈
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 정렬간극 관측용 슬릿홈을 구비한 광아이솔레이터는, 입사광을 45°회전편광하는 코아 및 상기 코아의 일측에 소정의 간극을 두고 위치하는 제1콜리메이터로 이루어지는 구성품과, 상기 구성품 중 코아의 타측에 소정의 간극을 두고 위치하는 제2콜리메이터와, 상기 코아와 제1콜리메이터를 하나의 구성품으로 구성하기 위해 상기 코아와 상기 제1콜리메이터를 정렬유지하는 코아홀더 및 상기 제2콜리메이터를 고정시키는 콜리메이터홀더를 소정의 간격으로 정렬유지시키는 하우징부를 구비한 광아이솔레이터에 있어서, 상기 하우징부가 상기 광아이솔레이터를 조립할 때 상기 구성품의 코아와 상기 제2콜리메이터 간의 최적 초점거리를 찾기 위해, 상기 코어홀더와 상기 콜리메이터홀더 사이의 간극을 관측할 수 있는 슬릿홈을 구비한 것이 바람직하다.
그리고 상기 코아홀더는, 상기 광아이솔레이터를 조립할 때 상기 코아 및 제1콜리메이터 간의 최적 초점거리를 찾기 위해, 상기 코아와 제1콜리메이터의 간극을 관측할 수 있는 코아홀더슬릿홈을 구비함이 바람직하다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 일반적으로 광아이솔레이터 조립은 크게 두 단계로 이루어지며, 먼저 코아와 콜리메이터를 하나의 구성품으로 조립한 후, 상기 구성품의 코아와 또 다른 콜리메이터를 정렬조립한다. 이 때 코어와 콜리메이터의 정렬은 이를 지나는 광이 정현파를 이루며 통과되므로 두 부품사이의 간극에 의해 아이솔레이터의 성능이 결정된다. 따라서 이 초점거리를 맞추기 위해서는 두 부품사이의 간극을 최대점을 시작으로 최소간극까지 움직이면서 최적의 간극으로 조정하여야 하며, 이 때 간극 조정거리는 매우 미세하여 전체 간극을 이동하며 최적지점을 찾는데는 많은 시간이 소요된다. 본 발명의 개념은 이들 부품을 정렬유지시키는 구조물에 두 부품사이의 간극을 확인 할 수 있는 관측 창을 두어 임의의 간극 영역을 설정할 수 있게 하여 최적의 간극을 이 영역 이내에서 조정하게 함으로써 간극조정에 소요되는 시간을 줄이고 생산성과 광아이솔레이터의 성능을 향상시키자는 것이다.
도 3의 (a), (b) 및 (c)는 정렬간극 관측용 슬릿홈을 구비한, 코아와 콜리메이터로 이루어지는 광아이솔레이터 구성품에 대한 평면도 및 횡단면도 및 종단면도를 도시한 것이다. 참조번호 310은 제1콜리메이터, 320은 코아, 300은 상기 코아(320)와 상기 제1콜리메이터(310)를 고정시키는 코아홀더를 나타낸다. 그리고 참조번호 330은 코아(320)와 제1콜리메이터(310)를 최적으로 정렬시키기 위한 정렬간극 관측용 슬릿홈을 나타낸다.
도 4의 (a), (b) 및 (c)는 본 발명에 의한 간극거리 관측용 슬릿홈을 구비한광아이솔레이터에 대한 평면도 및 횡단면도 및 종단면도를 도시한 것이다. 참조번호 410은 제1콜리메이터, 420은 제2콜리메이터, 430은 코아, 440은 코아홀더, 450은 상기 제2콜리메이터(420)을 고정시키는 콜리메이터홀더, 400은 상기 코아홀더(440)와 콜리메이터홀더(450)를 소정의 간극을 두고 고정시키는 하우징부를 나타낸다. 그리고 참조번호 460은 상기 코아홀더(440)에 설치되며, 상기 코아(430)와 제1콜리메이터(410) 간의 정렬간극 관측용 슬릿홈을 나타낸다. 참조번호 470은 상기 하우징부(400)에 설치되며, 상기 코아홀더(440)와 상기 콜리메이터홀더(450)의 정렬간극을 관측하기 위한 슬릿홈을 나타낸다.
상기 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 정렬간극 관측용 슬릿홈(460, 470)은 코어와 콜리메이터 사이의 최적 간극을 광부품의 크기 및 광학 특성을 고려하여 이론적으로 계산하여 이 이론적 간극을 확인하기 위해 설치되어, 광아이솔레이터 조립시 현미경을 이용하여 슬릿홈을 통해서 두 부품사이의 간극을 개략적으로 설정할 수 있게 한다. 상기 개략적인 간극에서 이론적으로 계산된 최적의 간극 사이 내에서 부품사이의 간극을 조정하므로써 최적의 간극을 찾는데 소요되는 시간을 줄일 수 있으며 최적의 간극을 용이하게 찾을 수 있다.
본 발명에 의하면, 아이솔레이터의 조립시간을 두 부품사이의 최대 간극에서 최소 간극을 이동하여 최적의 간극을 찾던 것을 간극 관측용 슬릿홈을 두므로써 최적의 간극 위치점을 일정 범위 내에서 설정할 수 있고 이로써 최적의 간극을 찾는데 소요되는 시간이 약 30% 정도로 줄일 수 있다.
또한 아이솔레이터의 조립생산성은 광부품의 정렬조립시간에 의해 결정되고 정렬조립시간 구성의 대부분은 부품사이의 간극 조정으로 구성되는데, 상기 정렬간극관측용 슬릿홈을 설치하므로써 광아이솔레이터의 생성성 및 아이솔레이터의 성능을 향상시킬 수 있다.
Claims (2)
- 입사광을 45°회전편광하는 코아 및 상기 코아의 일측에 소정의 간극을 두고 위치하는 제1콜리메이터로 이루어지는 구성품과, 상기 구성품 중 코아의 타측에 소정의 간극을 두고 위치하는 제2콜리메이터와, 상기 코아와 제1콜리메이터를 하나의 구성품으로 구성하기 위해 상기 코아와 상기 제1콜리메이터를 정렬유지하는 코아홀더 및 상기 제2콜리메이터를 고정시키는 콜리메이터홀더를 소정의 간격으로 정렬유지시키는 하우징부를 구비한 광아이솔레이터에 있어서, 상기 하우징부는상기 광아이솔레이터를 조립할 때 상기 구성품의 코아와 상기 제2콜리메이터 간의 최적 초점거리를 찾기 위해, 상기 코어홀더와 상기 콜리메이터홀더 사이의 간극을 관측할 수 있는 슬릿홈을 구비함을 특징으로 하는 정렬간극 관측용 슬릿홈을 구비한 광아이솔레이터.
- 제1항에 있어서, 상기 코아홀더는상기 광아이솔레이터를 조립할 때 상기 코아 및 제1콜리메이터 간의 최적 초점거리를 찾기 위해, 상기 코아와 제1콜리메이터의 간극을 관측할 수 있는 코아홀더슬릿홈을 구비함을 특징으로 하는 정렬간극 관측용 슬릿홈을 구비한 광아이솔레이터.
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