KR100288445B1 - 클래드외경이서로다른두광섬유를결합하는방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코아확산 광섬유 결합방법에 관한 것으로서, 클래드 외경이 서로 다르지만 코어경이 실질적으로 동일한 두 개의 광섬유를 결합하는 방법에 있어서 클래드의 외경이 서로 다른 두 개의 광섬유를 정렬하는 단계; 및 상기 정렬된 클래드 외경이 다른 두 개의 광섬유를 융착접속하여, 클래드 외경이 작은 광섬유측의 코아경이 접착부분 방향으로 점차적으로 확장하여 접착 경계면에서 클래드 외경이 작은 광섬유측의 코아경이 클래드 외경이 큰 광섬유측의 코아경보다 더 크게 되도록 상기 두 광섬유를 결합하는 단계를 포함하며, 정확한 코아의 미세 정렬 없이도 높은 결합효율을 실현시킬 수 있으며, 용이하고 쉬운 상호결합으로 인하여 광선로 접속시의 결합비용을 줄일 수 있다.

Description

클래드 외경이 서로 다른 두 광섬유를 결합하는 방법{Method for coupling two optical fibers one of which has cladding diameter different from the other}

본 발명은 광섬유 제조방법에 관한 것으로서, 특히 외경이 서로다른 광섬유를 융착접속할 때 발생하는 확산현상을 이용하여 광섬유의 코아를 확산시키는 코아확산(TEC) 광섬유의 결합방법에 관한 것이다.

광섬유를 입출력단자로 하는 광소자들에서 입력단 광섬유 단면에서 빛이 나가서 기능소자를 거친후 출력단자로 빛이 통과할 때 커플링(coupling )이 잘되도록 하기 위하여 코아확산(Thermally Expanded Core :TEC ) 광섬유를 사용한다.

도 1에 도시된 바와 같이 상기 코아확산 광섬유(110)를 제작하기 위해서는 고온의 열을 발할 수 있는 토치(torch, 120)를 사용하여 코아를 확산하려는 광섬유 근처에 불꽃(130)을 가한다. 이렇게 하여 용융점 이하의 고온의 열처리가 이루어지고, 상기 열처리된 광섬유를 후처리해서 코아확산 광섬유(140)를 제작한다. 그러나 상기 방법으로 코아확산 광섬유를 제작할 때는 시간과 비용이 많이 소요되고, 항상 일정한 크기로 코아가 확산되는 반복성에도 문제가 있다.

한편, 광섬유와 광섬유를 서로 연결하기 위해서는 광섬유 코아의 직경이 약 10㎛ 로 지극히 작기 때문에 연결되는 두 광섬유 간 코아의 정확한 정렬이 요구된다. 접속되는 코아가 서로 미세하게나마 오(誤)정렬이 되더라도 광섬유의 결합효율은 심각하게 저하된다. 또한 광섬유와 광소자를 서로 연결할 때에도 도파로의 크기가 작고 도파로 간의 형상이 일치하지 않음으로 인하여 결합효율이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 광신호의 결합효율을 향상시키기 위해 클래드경이 서로 다른 두 개의 광섬유를 결합하는 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 코아확산 광섬유 제작방법을 도시한 것이다.

도 2는 클래드경이 서로 다른 두 개의 광섬유를 도시한 것이다.

도 3은 융착접속에 의해 코아경이 확산된 광섬유(TEC Fiber)를 도시한 것이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

310 : 클래드경이 작은 광섬유, 320 : 클래드경이 큰 광섬유

320 : 융착접속에 의해 지름이 확장된 코아

본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위한 클래드 외경이 서로 다른 두 개의 광섬유를 결합하는 방법은,

클래드 외경이 서로 다르지만 코어경이 실질적으로 동일한 두 개의 광섬유를 결합하는 방법에 있어서, 클래드의 외경이 서로 다른 두 개의 광섬유를 정렬하는 단계; 및 상기 정렬된 클래드 외경이 다른 두 개의 광섬유를 융착접속하여, 클래드 외경이 작은 광섬유측의 코아경이 접착부분 방향으로 점차적으로 확장하여 접착 경계면에서 클래드 외경이 작은 광섬유측의 코아경이 클래드 외경이 큰 광섬유측의 코아경보다 더 크게 되도록 상기 두 광섬유를 결합하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 도 2는 클래드경이 서로 다른 두 개의 광섬유를 도시한 것으로서, 참조번호 210은 클래드경이 작은 광섬유이고, 참조번호 220은 클래드경이 큰 광섬유이다. 상기 두 개의 광섬유(210, 220)는 코아경은 서로 같다.

코아를 둘러싼 클래드를 갖는 광섬유의 한쪽단의 코아를 확산시키는 방법은 코아경은 서로 같지만 클래드의 외경이 서로 다른 두 개의 광섬유(210, 220)를 융착접속기(arc fusion splicer)를 사용하여 융착접속을 한다. 그러면 융점이 비슷한 두 광섬유간의 결합력(cohesion)에 의해서 외경이 작은 광섬유의 클래드부가 넓어지면서 외경이 큰 광섬유의 클래드부에 접합된다.

상기의 과정이 진행되는 과정에서 외경이 작은 광섬유의 코아부는 클래드부의 넓어짐에 따라서 코아부도 동시에 넓어진다. 이렇게 넓어진 코아부(330)는 외경이 작은 광섬유의 원래의 코아외경보다 넓어져서 빛을 받아들이는 면적이 상대적으로 넓다. 그리고 상기 절삭된 광섬유 중 클래드 외경이 작은 광섬유의 절단면을 폴리싱(polishing)하면 보다 고품질의 코아확산 광섬유를 얻을 수 있다.

도 3은 코아경이 확산된 광섬유(TEC Fiber)를 도시한 것으로서, 참조번호 310은 클래드경이 작은 광섬유, 320은 클래드경이 큰 광섬유, 330은 융착접속결과 확장된 코아경을 나타낸다.

한편, 상술한 방법으로 제작된 코아확산 광섬유를 사용하여 광섬유 간 또는 광섬유와 광소자를 결합하면 결합효율이 향상된다.

본 발명에 따른 코아확산 광섬유 제조방법은 시간과 비용이 종래에 비해 상대적으로 적게 소요되고, 일정한 크기로 코아를 확산할 수 있다.

또한 상기 방법으로 제조된 코아확산 광섬유를 사용하여 광소자나 광섬유를 접속시킴으로써, 정확한 코아의 미세 정렬 없이도 높은 결합효율을 실현시킬 수 있으며, 용이하고 쉬운 상호결합으로 인하여 광선로 접속시의 결합비용을 줄일 수 있다.

Claims (1)

1. 클래드 외경이 서로 다르지만 코어경이 실질적으로 동일한 두 개의 광섬유를 결합하는 방법에 있어서,

   클래드의 외경이 서로 다른 두 개의 광섬유를 정렬하는 단계; 및

   상기 정렬된 클래드 외경이 다른 두 개의 광섬유를 융착접속하여, 클래드 외경이 작은 광섬유측의 코아경이 접착부분 방향으로 점차적으로 확장하여 접착 경계면에서 클래드 외경이 작은 광섬유측의 코아경이 클래드 외경이 큰 광섬유측의 코아경보다 더 크게 되도록 상기 두 광섬유를 결합하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 광섬유 결합방법.

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