KR100342491B1 - 광섬유 격자 열처리 방법 - Google Patents

광섬유 격자 열처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광섬유 격자 열처리 방법에 관한 것으로서, 개시된 열처리 방법은 주기적으로 광섬유 격자가 형성된 광섬유의 열처리 방법에 있어서, 광섬유 격자가 주기적으로 형성된 광섬유를 준비하는 제1단계; 및 상기 광섬유 격자가 형성된 부분만을 히터를 이용하여 가열하는 제2단계로 구성된다. 따라서, 본 발명은 광섬유의 리코팅부의 손상을 방지하게 되었고, 열처리 시간을 단축하게 되었으며, 광섬유 격자 스펙트럼 변화를 모니터링 할 수 있게 되었다.

Description

광섬유 격자 열처리 방법{OPTICAL FIBER GRATING ANNEALING METHOD}
본 발명은 광섬유 격자가 새겨진 광섬유의 열처리 방법에 관한 것으로서, 특히 부분 가열에 의한 열처리 방법에 관한 것이다.
통상적으로 광섬유의 코어로 진행하는 특정 파장을 선택하기 위한 필터로서, 자외선 영역의 레이져를 이용하여 광섬유내의 굴절률에 주기적인 변화를 유도하여 특정 파장의 빛을 제거하거나 반사시킬 수 있는 광섬유 격자(grating)가 사용된다. 이러한 광섬유 격자의 예로는 단주기(short period) 광섬유 격자들과 장주기(long period) 광섬유 격자들을 들 수 있다.
단주기 광섬유 격자는 특정 파장만을 반사시켜 필터링 기능을 수행하는 반면에, 장주기 광섬유 격자는 광섬유의 코아로 진행하는 코아 모드(core mode)를 클래딩 모드(cladding mode)로 커플링 시키는 소자이다. 이들 중에서 수십에서 수백㎛의 주기를 갖는 장주기 광섬유 격자들은 진행하는 코아 모드의 빛을 진행방향의 클래딩 모드로 커플링시켜서 원하는 특정 파장의 빛을 제거시킬 수 있기 때문에 어븀 첨가 광섬유 증폭기(EDFA)의 이득 평탄화용 필터로서 사용된다.
이러한 격자들은 광섬유의 코팅부를 소정의 길이로 제거한 다음에, 광섬유의 코아에 자외선을 이용하여 주기적 굴절률 변화를 주어 제작한다. 자외선에 노출된 부분은 굴절률이 증가하고, 그렇지 않은 부분은 굴절률 변화가 없기 때문에 광섬유 길이방향으로 주기적인 굴절률 변화가 발생한다.
도 1은 종래의 실시예에 따른 광섬유 격자의 스펙트럼을 안정화시키기 위한 열처리 방법을 나타내는 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 광섬유(F)의 길이방향으로 소정의 길이로 격자(G)가 새겨진 부분은 코팅부(C)가 제거된 상태가 된다. 이러한 격자(G)가 새겨진 광섬유(F)를 열처리하기 위해서는 150℃ 오븐(10)에 16시간 정도 가열하는 방식이었다.
그러나, 이러한 광섬유(F) 전체를 오븐(10)에 넣어 열처리를 하기 때문에 광섬유(F)의 리코팅 물질이 고온에 의해 손상되는 문제가 발생하였다. 통상적인 수지 계열의 리코팅 물질은 80℃ 이하에서 안정적인 구조를 갖는다.
따라서, 광섬유(F)의 리코팅 물질의 손상을 주지 않기 위해 열처리 조건을 80℃ 이하로 하게 되면, 열처리하는 데 수일이 소요되어 공정시간이 증가하는 문제점이 발생하였다. 반대로, 열처리 시간을 단축하기 위해서는 열처리 온도를 높여야하는 하는 데, 이렇게 되면 광섬유의 리코팅 물질이 손상을 입게 된다.
또한, 광섬유 격자 샘플이 오븐(10) 내에 완전히 들어 가기 때문에 열처리에 의한 광섬유 격자 스펙트럼을 변화를 OSA(Optical Spectrum Analyzer)로 모니터링할 수 없는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 고온 열처리 시 광섬유의 리코팅 물질의 손상을 방지하여 광섬유 격자의 스펙트럼을 안정화시키기 위한 열처리 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 고온으로 열처리 공정을 진행하여 열처리 시간을 단축할 수 있는 열처리 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위하여 본 발명은 주기적으로 광섬유 격자가 형성된 광섬유의 열처리 방법에 있어서,
광섬유 격자가 주기적으로 형성된 광섬유를 준비하는 제1단계; 및
상기 광섬유 격자가 형성된 부분만을 히터를 이용하여 가열하는 제2단계로 구성된다.
도 1은 종래의 일실시예에 따른 오븐에 의한 열처리 상태를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 부분 가열에 의한 열처리 상태를 나타내는 구성도.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도 2는 본 발명에 따른 부분 가열에 의한 열처리 방법을 나타내는 구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 광섬유(F)의 길이방향을 따라서 주기적으로 광섬유 격자(G)들이 형성된다. 상기 광섬유 격자(G)들은 자외선을 이용하여 제작된다. 즉, 통상의 광섬유(F)에서 광섬유 격자(G)를 형성하기 위해서는, 먼저 광섬유 격자가 형성되려는 광섬유(F) 부분을 소정의 길이로 벗겨낸 다음에, 상기 벗겨진 광섬유 (F) 부분에 위상 마스크와 자외선을 이용하여 주기적인 광섬유 격자(G)들을 제작하게 된다. 이어서, 광섬유(F)에 격자(G)가 제작된 후에 다시 수지계열의 재질로 광섬유 격자(G)를 감싸는 리코팅부(미도시됨)를 생성하게된다.
상기 광섬유 격자(G)들이 형성되지 않은 광섬유(F) 부분에는 클래딩을 감싸는 코팅부(C)가 구비된다.
본 발명에 따른 광섬유 격자 열처리 방법은 먼저 주기적인 광섬유 격자(G)가 형성된 광섬유(F)를 준비한다. 이어서, 상기 광섬유 격자(G)가 형성된 부분을 가열한다. 즉, 본 발명은 부분 가열 방식을 이용하여 광섬유 격자(G)를 열처리하게 된다. 특히, 본 발명은 단주기보다 장주기 광섬유 격자 제작시에 적용되는 것이 바람직하다. 더욱이, 본 발명은 히터(20)에 의한 부분 가열방식을 이용하여 광섬유 격자(G)를 열처리하기 때문에, 광섬유(F)는 외부로 노출된 상태가 되어 OSA를 이용하여 광섬유 격자(G) 스펙트럼 변화를 모니터링 할 수 있다. 결과적으로, 본 발명은 150℃ 이상의 온도에서 광섬유를 열처리를 하여도 리코팅부의 손상을 방지하게 된다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명은 광섬유 격자의 스펙트럼을 안정화시키기 위한 방법으로, 광섬유 격자부분만을 가열하여 열처리함으로서, 고온 가열에 의한 광섬유의 리코팅 물질의 손상을 방지하고, 또한 고온에서도 열처리하게 되어 열처리 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 광섬유의 리코팅 물질이 노출되어 있기 때문에 OSA를 이용하여 광섬유 격자 스펙트럼 변화를 모니터링할 수 있게 되는 효과를 달성하였다.

Claims (3)

  1. 주기적으로 광섬유 격자가 형성된 광섬유의 열처리 방법에 있어서,
    광섬유 격자가 주기적으로 형성된 광섬유를 준비하는 제1단계; 및
    상기 광섬유 격자가 형성된 부분만을 히터를 이용하여 가열하는 제2단계로 구성되어짐을 특징으로 하는 광섬유 격자 열처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 격자는 장주기 광섬유 격자임을 특징으로 하는 광섬유 격자 열처리 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2단계 진행 후, OSA를 사용하여 광섬유 격자 스펙트럼 변화를 모니터링 하는 제3단계를 더 구비함을 특징으로 하는 광섬유 격자 열처리 방법.
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