KR100313461B1 - Fabrication method of long-period fiber grating for reduction of polarization dependence loss - Google Patents
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Abstract
본 발명은 장주기 광섬유 격자 제조 방법에 있어서, 장주기 광섬유 격자 제조용 광섬유와 동일한 특성을 가진 실험용 광섬유에 자외선 레이저의 출력을 달리하며 자외선을 조사하여 장주기 격자를 새기는 제1과정과; 상기 실험용 장주기 광섬유 격자의 굴절율 분포를 측정하여 굴절율 분포가 균일하게 되는 자외선 레이저의 최적 출력값 및 최적 조사 시간을 탐색하는 제2과정과; 자외선 레이저의 출력값을 상기 탐색 과정에서 탐색된 최적 출력값으로 셋팅하는 제3과정과; 출력값이 셋팅된 상기 자외선 레이저를 이용하여 제조하고자 하는 장주기 광섬유 격자에 최적 조사 시간동안 자외선을 조사하는 제4과정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 분극의존성 손실을 줄이기 위한 장주기 광섬유 격자 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a method for manufacturing a long period optical fiber grating, comprising: a first process of varying the output of an ultraviolet laser to an experimental optical fiber having the same characteristics as an optical fiber for manufacturing the long period optical fiber grating and engraving the long period grating by irradiating ultraviolet rays; Measuring a refractive index distribution of the experimental long-period optical fiber grating and searching for an optimum output value and an optimal irradiation time of an ultraviolet laser having a uniform refractive index distribution; A third step of setting the output value of the ultraviolet laser to the optimum output value searched in the search process; And a fourth process of irradiating ultraviolet rays to a long period optical fiber grating to be manufactured by using the ultraviolet laser having an output value set during an optimal irradiation time, thereby providing a long period optical fiber grating manufacturing method for reducing polarization dependency loss. .
Description
본 발명은 광섬유 격자(Optical fiber grating)의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 분극의존성 손실(Polarization Dependence Loss, 이하 PDL)을 줄이기 위한 장주기 광섬유 격자(Long-period fiber grating)의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing an optical fiber grating, and more particularly, to a method of manufacturing a long-period fiber grating for reducing polarization dependency loss (PDL).
광 전송 시스템을 구성하는 광 부품의 하나인 장주기 광섬유 격자는 광섬유 코어로 진행하는 기본 모드를 같은 방향의 클래딩 모드로 커플링시키는 소자이다. 상기 장주기 광섬유 격자는 비반사형 대역차단 필터(Nonreflecting band-rejection filter), 대역통과 필터(Bandpass filter), 광 센서(Optical sensor) 및 어븀첨가 광섬유 증폭기의 이득 평탄기(Gain flattener for erbium-doped amplifier)로 활용된다.One of the optical components constituting the optical transmission system, a long-period fiber grating is a device that couples the basic mode to the fiber core to the cladding mode in the same direction. The long period optical fiber grating includes a nonreflecting band-rejection filter, a bandpass filter, an optical sensor, and a gain flattener for erbium-doped amplifier. Is utilized.
상기 장주기 광섬유 격자의 제조 방법은 힐(K.O. Hill) 등에 의해 발견되어 1978년에 발간된 APPL. PHYS. Lett.,Vol.32, 'Photosensitivity in optical fiber waveguides: Application to reflection filter fabrication' pp.647 ~ 649에 개시된 바 있는 '게르마늄이 도핑된 광섬유(Germanium-doped optical fiber)는 자외선에 대해 광민감성(Photosensitivity)을 가진다'는 원리에 바탕을 두고 있다.The manufacturing method of the long period optical fiber grating is found by K.O. Hill et al. Published in 1978 by APPL. PHYS. Lett., Vol. 32, 'Germanium-doped optical fiber, disclosed in' Photosensitivity in optical fiber waveguides: Application to reflection filter fabrication 'pp. 647-649, is sensitive to ultraviolet light. Is based on the principle.
또한, 상기 장주기 광섬유 격자의 대표적인 제조 방법으로는 멜츠(G.Meltz) 등에 의해 개발되어 1989년 발간된 Opt. Lett.,Vol. 14, 'Formation of Bragg gratings in optical fibers by a tranverse holographic method' pp.823 ~ 825에 개시된 바 있는 '측면 새김(Side writing)'에 의한 자외선 조사 방법이 주로 적용되고 있다.In addition, a representative method for manufacturing the long period optical fiber grating is developed by G. Meltz et al., Published in Opt. Lett., Vol. 14, 'Formation of Bragg gratings in optical fibers by a tranverse holographic method' pp.823 ~ 825, the ultraviolet irradiation method by the side writing (Side writing) is mainly applied.
자외선 조사에 의한 장주기 광섬유 격자의 제조 방법은 다음 수학식 1 및 수학식 2를 통해 설명될 수 있다.The manufacturing method of the long period optical fiber grating by ultraviolet irradiation can be described through the following equations (1) and (2).
(여기서, βco는 코아 모드의 전달 상수(propagation constant), βcl (n)은 n차 클래딩 모드의 전달 상수, Λ는 격자 주기(grating period))(Wherein β co is the propagation constant of core mode, β cl (n) is the transfer constant of n-th order cladding mode, Λ is the grating period)
한편, 상기 수학식 1에 β = 2πn/λ을 대입하면, 아래 수학식 2와 같다.On the other hand, if β = 2πn / λ is substituted in the above equation (1), it is equal to the following equation (2).
(여기서, nco는 코아의 굴절율, ncl (n)은 클래드의 n차 굴절율, λ는 커플링 파장)Where n co is the refractive index of the core, n cl (n) is the n-th order refractive index of the clad, and λ is the coupling wavelength.
상기 수학식 2에서 알 수 있는 바와 같이 코아 모드에서 클래딩 모드로 커플링되는 파장을 이동시키려면 격자 주기(Λ)와 굴절율차(nco- ncl (n))를 조절해야 한다. 상기 격자 주기가 진폭 마스크에 의해 결정된 값임을 고려하면, 광섬유 코아에 자외선을 조사하여 코아의 굴절율을 증가시키면, 커플링 파장이 장파장 쪽으로 이동한다.As can be seen in Equation 2, in order to shift the wavelength coupled from the core mode to the cladding mode, the lattice period Λ and the refractive index difference n co -n cl (n) must be adjusted. Considering that the grating period is a value determined by an amplitude mask, when the fiber core is irradiated with ultraviolet rays to increase the refractive index of the core, the coupling wavelength is shifted toward the longer wavelength.
도 1은 일반적인 장주기 광섬유 격자의 제조 장치를 나타낸 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 측면 새김에 의한 장주기 광섬유 격자의 제조 장치는 자외선 레이저(Ultraviolet laser, 10), 미러(Mirror, 20), 실린더형 렌즈(Cylidrical lens, 30), 진폭 마스크(Amplitude mask, 40), 측정용 광원(Light source for measurement, 60) 및 스펙트럼 분석기(Spectrum Analyzer, 70)를 포함한다.1 is a schematic view showing an apparatus for manufacturing a general long period optical fiber grating. As shown in FIG. 1, a device for manufacturing a long-period optical fiber grating by lateral indentation may include an ultraviolet laser 10, a mirror 20, a cylindrical lens 30, an amplitude mask, and the like. 40), a light source for measurement (60) and a spectrum analyzer (Spectrum Analyzer, 70).
상기 자외선 레이저(10)에서 방사된 자외선은 미러(20), 실린더형 렌즈(30) 및 진폭 마스크(40)를 통과하여 광섬유(50)의 한쪽 측면에 조사된다. 상기 광섬유(50)에 조사된 자외선은 광섬유(50) 내부 코어의 굴절율을 변화시켜 장주기 광섬유 격자를 형성시킨다. 이때, 상기 광섬유(50)의 양단에 연결된 측정용 광원 (60) 및 스펙트럼 분석기(70)를 이용하여, 원하는 특성의 장주기 광섬유 격자를 제조한다.Ultraviolet rays emitted from the ultraviolet laser 10 are irradiated to one side of the optical fiber 50 through the mirror 20, the cylindrical lens 30 and the amplitude mask 40. Ultraviolet rays irradiated to the optical fiber 50 change the refractive index of the inner core of the optical fiber 50 to form a long period optical fiber grating. In this case, a long period optical fiber grating having desired characteristics is manufactured using the measurement light source 60 and the spectrum analyzer 70 connected to both ends of the optical fiber 50.
도 2a 내지 도 2d는 자외선 조사에 따른 장주기 광섬유 격자의 일반적인 성장 거동(Growth behavior) 특성을 나타낸 그래프이다.2A to 2D are graphs showing general growth behavior characteristics of a long period optical fiber grating due to ultraviolet irradiation.
전술한 수학식 1 및 수학식 2에서 알 수 있는 바와 같이 자외선을 광섬유 코아에 조사하여 코아의 굴절율을 증가시키면, 상기 코아의 굴절율 증가에 비례하여커플링 파장이 장파장으로 이동하게 된다. 이때, 소광비는 도 2a 내지 도 2d와 같이 성장하게 된다. 광섬유 코아에 자외선을 조사함에 따라 도 2a와 같이 중심 파장에서 점차 코아 모드와 클래드 모드가 커플링되는 양이 많아지다가, 도 2b와 같이 다시 커플링되는 양이 작아지면서 주변 파장에서 커플링되기 시작한다. 이어, 도 2c와 같이 주변 파장에서 커플링되는 양이 많아지면서 커플링되는 중심 파장 부근에서 파장 대역이 상호 오버랩되고, 그에 따라 중심 파장에서 소광비가 최대인 커플링 피크가 나타난다.As can be seen in Equation 1 and Equation 2 above, when the ultraviolet ray is irradiated to the optical fiber core to increase the refractive index of the core, the coupling wavelength is shifted to a long wavelength in proportion to the increase in the refractive index of the core. At this time, the extinction ratio is grown as shown in Figs. 2a to 2d. As the optical fiber core is irradiated with ultraviolet rays, the core mode and the clad mode are gradually coupled at the center wavelength as shown in FIG. 2A, and the amount of coupling is decreased again as shown in FIG. . Subsequently, as the amount of coupling at the ambient wavelength increases as shown in FIG. 2C, the wavelength bands overlap with each other near the center wavelength to be coupled, and thus a coupling peak having the maximum extinction ratio at the center wavelength appears.
상기 소광비의 성장 거동은 자외선 레이저의 출력이 클수록 또는 자외선의 펄스 반복율(Pulse repetition rate)이 클수록 빨리 진행된다. 예를 들어, 180mJ, 2Hz 자외선 레이저를 사용하여 얻고자하는 스펙트럼을 얻는데 600초가 소요되는 반면, 280mJ, 5Hz 자외선 레이저를 사용하면 100초만에 같은 스펙트럼을 얻을 수 있다.The growth behavior of the extinction ratio proceeds faster as the output of the ultraviolet laser is larger or as the pulse repetition rate of the ultraviolet ray is larger. For example, it takes 600 seconds to obtain the desired spectrum using a 180mJ, 2Hz ultraviolet laser, whereas the same spectrum can be obtained in 100 seconds using a 280mJ, 5Hz ultraviolet laser.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 측면 새김에 의한 장주기 광섬유 격자 제조 방법은 광섬유의 한쪽 측면으로만 자외선을 조사하므로, 자외선에 노출되는 광섬유 면과 노출되지 않는 광섬유 면 사이의 굴절율 분포가 비대칭을 이룸에 따라 장주기 광섬유 격자의 PDL이 늘어나는 문제점이 있었다. 장주기 광섬유 격자의 PDL이란 광섬유 내부의 기하구조 불균형 및 그로인한 인덱스 프로파일(index profile)의 변형에서 기인하는 손실을 말한다.However, since the conventional method for manufacturing a long-period fiber grating by side etch as described above irradiates ultraviolet rays only to one side of the optical fiber, the refractive index distribution between the optical fiber surface exposed to the ultraviolet ray and the optical fiber surface which is not exposed is asymmetric. Accordingly, there is a problem in that the PDL of the long period optical fiber grating is increased. The PDL of a long-period fiber grating is a loss due to the geometrical imbalance inside the fiber and the resulting deformation of the index profile.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 장주기 광섬유 격자 코아 내의 굴절율 분포가 대칭을 이루도록 함으로써 PDL을 감소시키기 위한 장주기 광섬유 격자의 제조 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a long period optical fiber grating for reducing the PDL by making the refractive index distribution in the long period optical fiber grating core symmetrical.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 장주기 광섬유 격자 제조 방법에 있어서, 장주기 광섬유 격자 제조용 광섬유와 동일한 특성을 가진 실험용 광섬유에 자외선 레이저의 출력을 달리하며 자외선을 조사하여 장주기 격자를 새기는 제1과정과; 상기 실험용 장주기 광섬유 격자의 굴절율 분포를 측정하여 굴절율 분포가 균일하게 되는 자외선 레이저의 최적 출력값 및 최적 조사 시간을 탐색하는 제2과정과; 자외선 레이저의 출력값을 상기 탐색 과정에서 탐색된 최적 출력값으로 셋팅하는 제3과정과; 출력값이 셋팅된 상기 자외선 레이저를 이용하여 제조하고자 하는 장주기 광섬유 격자에 최적 조사 시간동안 자외선을 조사하는 제4과정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 분극의존성 손실을 줄이기 위한 장주기 광섬유 격자 제조 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for manufacturing a long period optical fiber grating, the first process of varying the output of the UV laser to the optical fiber for the experiment having the same characteristics as the optical fiber for manufacturing the long period optical fiber grating to engrave the long period grating and; Measuring a refractive index distribution of the experimental long-period optical fiber grating and searching for an optimum output value and an optimal irradiation time of an ultraviolet laser having a uniform refractive index distribution; A third step of setting the output value of the ultraviolet laser to the optimum output value searched in the search process; And a fourth process of irradiating ultraviolet rays to a long period optical fiber grating to be manufactured by using the ultraviolet laser having an output value set during an optimal irradiation time, thereby providing a long period optical fiber grating manufacturing method for reducing polarization dependency loss. .
또한, 본 발명은 자외선 조사에 의한 장주기 광섬유 격자 제조 방법에 있어서, 자외선 레이저의 출력은 최소화하고, 그에 따라 자외선 조사 시간은 늘려, 장주기 광섬유 격자의 코아 내 굴절율 분포가 균일하도록 조절함을 특징으로 하는 분극의존성 손실을 줄이기 위한 장주기 광섬유 격자의 제조 방법을 제공한다.In addition, the present invention is a method for manufacturing a long-period fiber grating by ultraviolet irradiation, the output of the ultraviolet laser is minimized, and accordingly the ultraviolet irradiation time is increased, so that the refractive index distribution in the core of the long-period fiber grating is adjusted to be uniform. A method of manufacturing a long period optical fiber grating for reducing polarization dependency loss is provided.
도 1은 일반적인 장주기 광섬유 격자의 제조 장치를 나타낸 개략도,1 is a schematic diagram showing an apparatus for manufacturing a general long period optical fiber grating,
도 2a 내지 도 2d는 자외선 조사에 따른 장주기 광섬유 격자의 성장 거동을 나타낸 그래프,2a to 2d is a graph showing the growth behavior of the long period optical fiber grating according to the ultraviolet irradiation,
도 3은 장주기 광섬유 격자의 소광비와 분극의존성 손실의 관계를 나타낸 그래프,3 is a graph showing the relationship between extinction ratio and polarization dependence loss of a long period optical fiber grating;
도 4는 본 발명의 특징에 따른 장주기 광섬유 격자의 제조 과정을 나타낸 흐름도,4 is a flowchart illustrating a manufacturing process of a long period optical fiber grating according to an aspect of the present invention;
도 5는 레이저의 출력 변화에 따른 분극의존성 손실을 비교한 그래프.5 is a graph comparing polarization dependence loss according to the variation of the output of the laser.
도 6a 내지 도 6c는 자외선 레이저의 출력에 따른 장주기 광섬유 격자 코아 내의 굴절율 분포 및 인덱스 프로파일을 나타낸 도면.6A to 6C show refractive index distributions and index profiles in a long period fiber grating core depending on the output of an ultraviolet laser;
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that detailed descriptions of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 3은 장주기 광섬유 격자의 소광비와 PDL의 관계를 나타낸 그래프로서, 빗금친 부분은 장주기 광섬유 격자를 어븀첨가 광섬유 증폭기의 이득평탄화 필터로 사용하고자 할 때의 조건 범위이다. 도 3에 나타난 바와 같이 장주기 광섬유 격자는 소광비가 커질수록 PDL이 증가한다. 상기 소광비는 광섬유 내의 굴절율 분포가 비대칭성을 가지게 될수록, 즉 광섬유의 한쪽 면으로만 자외선이 조사되어 광섬유 내부의 기하구조가 불균일하게 변형될 때 증가한다.3 is a graph showing the relationship between extinction ratio and PDL of a long period optical fiber grating, and the hatched portion is a condition range when the long period optical fiber grating is to be used as a gain leveling filter of an erbium-doped fiber amplifier. As shown in FIG. 3, the long period optical fiber grating increases PDL as the extinction ratio increases. The extinction ratio increases as the refractive index distribution in the optical fiber becomes asymmetric, that is, when ultraviolet rays are irradiated only on one side of the optical fiber and the geometry inside the optical fiber is unevenly deformed.
본 발명은 자외선 레이저의 출력을 조절함으로써 상술한 바와 같은 측면 새김에 의한 장주기 광섬유 격자의 제조에서 비롯되는 광섬유 내 굴절율 분포의 비대칭성을 줄이고, 그에 따라 장주기 광섬유 격자의 PDL을 감소시키는 장주기 광섬유 격자의 제조 방법을 제공한다.The present invention reduces the asymmetry of the refractive index distribution in the optical fiber resulting from the fabrication of the long-period fiber grating by side etch as described above, thereby reducing the PDL of the long-period fiber grating. It provides a manufacturing method.
도 4는 본 발명의 특징에 따른 장주기 광섬유 격자의 제조 과정을 나타낸 흐름도이다. 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 특징에 따른 장주기 광섬유 격자의 제조 과정은 다음과 같이 이루어진다.4 is a flowchart illustrating a manufacturing process of a long period optical fiber grating according to a feature of the present invention. As shown in FIG. 4, a manufacturing process of a long period optical fiber grating according to a feature of the present invention is performed as follows.
제1과정(100)은 장주기 광섬유 격자 제조용 광섬유와 동일한 특성을 가진 실험용 광섬유에 자외선 레이저의 출력을 달리하며 자외선을 조사하여 장주기 격자를새기는 과정이다. 상기 자외선 레이저로는 193nm의 ArF 엑시머(Excimer) 레이저나, 248nm의 KrF 엑시머 레이저를 사용할 수 있다. 상기 광섬유로는 광민감성을 가지도록 하기 위해 게르마늄이 도핑된 광섬유를 사용하며, 광민감성을 향상시키기 위해 수소 처리(Hydrogen loading)나 화염 처리(Flame brushing)를 행할 수 있다.The first process 100 is a process of engraving a long period grating by irradiating ultraviolet rays with different outputs of an ultraviolet laser to an experimental fiber having the same characteristics as an optical fiber for manufacturing a long period fiber grating. As the UV laser, a 193 nm ArF excimer laser or a 248 nm KrF excimer laser may be used. As the optical fiber, a germanium-doped optical fiber is used to have a photosensitivity, and hydrogen loading or flame brushing may be performed to improve the photosensitivity.
제2과정(200)은 상기 실험용 장주기 광섬유 격자의 굴절율 분포를 측정하여 굴절율 분포가 균일하게 되는 자외선 레이저의 최적 출력값 및 최적 조사 시간을 탐색하는 과정이다. 상기 제2과정(200)은 자외선 레이저의 출력값 변화에 따른 실험용 장주기 광섬유 격자의 굴절율 분포의 변화 및 PDL의 증감을 관찰하고, 이를 후술할 도 5과 같은 그래프 등으로 가시화하여, PDL을 최소화하면서 장주기 광섬유 격자를 제조할 수 있는 최적의 자외선 레이저 출력값과 최적의 자외선 조사 시간을 측정하는 과정이다.The second process 200 is a process of searching for an optimum output value and an optimum irradiation time of an ultraviolet laser having a uniform refractive index distribution by measuring the refractive index distribution of the experimental long period optical fiber grating. The second process 200 is to observe the change in the refractive index distribution of the experimental long-period optical fiber grating according to the change in the output value of the ultraviolet laser and the increase and decrease of the PDL, and visualize this in a graph as shown in FIG. It is the process of measuring the optimal UV laser output value and the optimal UV irradiation time to manufacture the fiber grating.
도 5는 자외선 레이저의 출력 변화에 따른 분극의존성 손실을 비교한 그래프이며, 도 6a 내지 도 6c는 자외선 조사에 따른 장주기 광섬유 격자 코아 내의 굴절율 분포 및 인덱스 프로파일을 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a graph comparing polarization dependence loss according to the change of the output of the ultraviolet laser, and FIGS. 6A to 6C are graphs showing a refractive index distribution and an index profile in a long period fiber grating core according to ultraviolet irradiation.
도 5의 ①번, ②번, ③번 및 ④번 선은 각각 자외선 레이저의 출력값을 150, 250, 350 및 450 mJ/pulse로 하여 장주기 광섬유 격자를 제조했을 때, 해당 파장별 PDL 정도를 나타내고 있다. 도 5에 나타난 자외선 레이저의 출력값 변화에 따른 PDL 변화를 표로 정리하면 아래와 같다.Lines ①, ②, ③, and ④ in FIG. 5 show the PDL degree for each wavelength when the long period optical fiber grating is manufactured with the output values of the ultraviolet laser at 150, 250, 350, and 450 mJ / pulse, respectively. . PDL change according to the output value change of the ultraviolet laser shown in Figure 5 summarized as follows.
도 5 및 표 1에서 알 수 있는 중요한 점은 자외선 레이저의 출력값이 작을수록 PDL값도 작다는 것이다. 즉, 자외선 레이저의 출력을 450 mJ/pulse로 했을 경우의 PDL이 0.54 dB인데 반해 150 mJ/pulse로 했을 경우의 PDL은 0.25 dB로서, PDL이 0.29 dB만큼 감소함을 관찰할 수 있다. 따라서, 장주기 광섬유 격자의 PDL을 줄이면서도 같은 값의 소광비를 얻기 위해서는, 자외선 레이저의 출력은 낮추는 대신 자외선 조사 시간을 늘려야 함을 알 수 있다. 이와 같이 낮은 자외선 레이저 출력하에서 제조된 장주기 광섬유 격자는 굴절율 분포의 비대칭성이 줄어들어 PDL이 감소한다.As can be seen from FIG. 5 and Table 1, the smaller the output value of the ultraviolet laser, the smaller the PDL value. In other words, the PDL is 0.54 dB when the output of the ultraviolet laser is 450 mJ / pulse, while the PDL is 0.25 dB when the 150 mJ / pulse is decreased, and the PDL is decreased by 0.29 dB. Accordingly, it can be seen that in order to reduce the PDL of the long period optical fiber grating and obtain the same extinction ratio, it is necessary to increase the ultraviolet irradiation time instead of lowering the output of the ultraviolet laser. Long-period fiber gratings fabricated under such low UV laser powers reduce the asymmetry of the refractive index distribution and thus reduce the PDL.
제3과정(300)은 자외선 레이저의 출력값을 상기 제2과정에서 탐색된 최적 출력값으로 셋팅하는 과정이다. 상기 제3과정(300)은 장주기 광섬유 격자를 제조하기 위한 자외선 레이저의 출력을 장주기 광섬유 격자의 코아 내 굴절율 분포가 균일하게 되도록 맞추어 주는 과정이다.The third process 300 is a process of setting the output value of the ultraviolet laser to the optimum output value found in the second process. The third process 300 is a process of adjusting the output of the ultraviolet laser for producing the long period optical fiber grating so that the refractive index distribution in the core of the long period optical fiber grating is uniform.
제4과정(400)은 출력값이 셋팅된 상기 자외선 레이저를 이용하여 제조용 광섬유에 최적 조사 시간동안 자외선을 조사하여 장주기 광섬유 격자를 형성하는 과정이다. 상기 제4과정(400)은 제1과정 및 제2과정을 통해 파악된 최적의 자외선 레이저 출력값으로 최적의 조사 시간동안 제조용 광섬유에 자외선을 조사함으로써, PDL을 최소화한 장주기 광섬유 격자를 제조하는 과정이다.The fourth process 400 is a process of forming a long-period optical fiber grating by irradiating ultraviolet rays to the optical fiber for manufacturing for an optimal irradiation time using the ultraviolet laser having the output value set. The fourth process 400 is a process of manufacturing a long-period optical fiber grating that minimizes PDL by irradiating ultraviolet rays to the optical fiber for manufacturing during the optimal irradiation time with the optimal ultraviolet laser output values identified through the first and second processes. .
본 발명의 실시예에 따른 상기 제4과정에 의한 장주기 광섬유 격자 코아 내의 굴절율 분포 변화 및 인덱스 프로파일의 변화는 도 6a부터 도 6c까지 나타나 있다. 도 6a와 같이 자외선 조사 과정의 초기에는 자외선이 조사되는 광섬유 한쪽면의 굴절율이 자외선이 조사되지 않는 반대면의 굴절율보다 훨씬 크지만, 자외선 조사가 진행됨에 따라 도 6b와 같이 점차 굴절율의 차이가 감소하다가, 결국 도 6c와 같이 최적 조사 시간에 다다르면 광섬유 내부의 굴절율 차이가 최소로 된다.The change in the refractive index distribution and the index profile in the long period optical fiber grating core according to the fourth process according to the embodiment of the present invention are shown in FIGS. 6A to 6C. At the beginning of the ultraviolet irradiation process as shown in FIG. 6A, the refractive index of one side of the optical fiber to which ultraviolet light is irradiated is much larger than the refractive index of the opposite side to which the ultraviolet light is not irradiated, but as UV irradiation progresses, the difference in refractive index gradually decreases as shown in FIG. In the end, as shown in FIG. 6C, when the optimum irradiation time is reached, the difference in refractive index inside the optical fiber is minimized.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 분극의존성 손실을 줄이기 위한 장주기 광섬유 격자 제조 방법은 자외선 레이저의 출력 및 자외선 조사 시간을 조절하여 코아 내 굴절율 분포를 균일하게 함으로써, 분극의존성 손실에 따른 광신호 전송 손실을 최소화하는 효과가 있다.As described above, the method for manufacturing a long-period optical fiber grating according to the embodiment of the present invention reduces the polarization dependence loss by adjusting the output of the ultraviolet laser and the irradiation time of the ultraviolet ray to uniform the refractive index distribution in the core, thereby reducing the optical signal according to the polarization dependency loss. This has the effect of minimizing transmission loss.
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| JPH0667006A (en) * | 1992-08-24 | 1994-03-11 | Dainippon Printing Co Ltd | Manufacture of diffraction grating assembly |
| JPH09297223A (en) * | 1996-05-09 | 1997-11-18 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Cutter for grooved bar-like member |
| JPH11160511A (en) * | 1997-11-21 | 1999-06-18 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | Device and method for generating long-cycle fiber grating |
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1999
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