KR100342508B1 - Fabrication device for long period gratings using multiple period mask - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 일체형 다중주기 마스크를 이용한 장주기 격자의 제작 장치는, 광섬유에 조사되는 자외선을 출력하는 자외선 광원과; 상기 자외선 광원으로부터 입사되어 출력되는 광의 수렴점 또는 발산점을 결정하며 하나 이상의 렌즈로 구성되는 광학계와; 수직 길이에 대하여 서로 다른 주기를 가지는 다수의 섹션들로 분할되어 있으며, 상기 섹션들을 구성하는 각 섹션은 수평 길이에 대하여 동일한 주기를 가지는 일체형 다중주기 마스크와; 상기 일체형 다중주기 마스크의 어느 하나의 선택된 섹션이 상기 광섬유와 정렬되도록 상기 일체형 다중주기 마스크를 상기 광의 진행 방향에 수직하게 이동시키는 마스크 상하이동 스테이지와; 상기 일체형 다중주기 마스크와 상기 광학계의 수렴점 또는 발산점 사이의 거리를 조절하기 위해 상기 일체형 다중주기 마스크를 상기 광의 진행 방향에 평행하게 이동시키는 마스크 전후이동 스테이지를 포함한다.An apparatus for manufacturing a long-period grating using an integrated multi-period mask according to the present invention includes an ultraviolet light source for outputting ultraviolet light irradiated onto an optical fiber; An optical system configured to determine a convergence point or divergence point of the light incident from the ultraviolet light source and output; An integral multi-period mask divided into a plurality of sections having different periods with respect to the vertical length, each section constituting the sections having the same period with respect to the horizontal length; A mask shandongdong stage for moving the unitary multicycle mask perpendicular to the direction of travel of the light such that any selected section of the unitary multicycle mask is aligned with the optical fiber; And a mask back and forth stage for moving the integrated multi-period mask parallel to the traveling direction of the light to adjust the distance between the integrated multi-period mask and the convergence point or divergence point of the optical system.
Description
본 발명은 광섬유 격자(optical fiber grating)에 관한 것으로서, 특히 장주기 격자(long period grating)의 제작 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to optical fiber gratings, and more particularly to an apparatus for manufacturing long period gratings.
광섬유 격자는 코아(core)와 클래드(clad)로 구성된 광섬유의 코아에 격자를 형성한 것을 말하며, 이러한 광섬유 격자에 사용되는 광섬유는 자외선이 입사되었을 때, 광섬유의 굴절률이 영구적으로, 또는 몇 십년 동안 변화된 상태를 유지한다. 초기에는 이러한 현상이 게르마늄(germanium)이 도핑(doping)된 광섬유들에 국한된 것으로 생각했지만, 현재는 게르마늄을 포함하지 않는 다양한 재질의 광섬유들에서도 이러한 현상이 발견되고 있다.An optical fiber grating is a lattice formed in the core of an optical fiber composed of a core and a clad, and an optical fiber used in such an optical fiber grating has a permanent refractive index of the optical fiber when it is irradiated with ultraviolet rays, or for several decades. Maintain the changed state. Initially, this phenomenon was thought to be limited to germanium-doped optical fibers, but it is now found in optical fibers of various materials that do not contain germanium.
광섬유 격자는 광섬유 내로 진행하는 광신호를 반사하거나 코아 모드(mode)로 진행하는 광신호를 클래드 모드로 전환하여 상기 광신호를 감쇠시키려는 목적으로 사용된다. 상기 광신호를 반사하려는 목적으로 사용되는 광섬유 격자의 제작 장치는 위상 마스크(phase mask)를 이용하여 광섬유 격자를 제작한다. 또한, 상기 광신호의 모드를 변환하여 상기 광신호를 감쇠시키려는 목적으로 사용되는 광섬유 격자의 제작 장치는 진폭 마스크(amplitude mask)를 이용하여 광섬유 격자를 제작한다. 상기 진폭 마스크나 위상 마스크는 각각 일정 주기의 다수의 슬릿(slit)들로구성된다는 점에서는 동일하나, 그 주기가 다르다는 점에서 중요한 차이가 있다.The optical fiber grating is used to attenuate the optical signal by reflecting the optical signal traveling into the optical fiber or converting the optical signal traveling in the core mode to the clad mode. An apparatus for manufacturing an optical fiber grating used to reflect the optical signal manufactures an optical fiber grating using a phase mask. In addition, an apparatus for manufacturing an optical fiber grating used for the purpose of attenuating the optical signal by converting a mode of the optical signal may produce an optical fiber grating using an amplitude mask. The amplitude mask and the phase mask are the same in that each consists of a plurality of slits of a certain period, but there is an important difference in that the period is different.
도 1은 종래의 마스크를 이용한 광섬유 격자의 제작 장치를 나타내는 측면도이다. 자외선 광원(111)에서 광(116)이 출력되고 있으며, 이러한 자외선 광원(111)으로는 통상적으로 엑시머 레이저(excimer laser)가 사용된다. 상기 레이저(111)에서 출력된 평행광(116)은 볼록 렌즈(convex lens, 112)로 입사하여 모아지게 되는데, 이와 같이 모아지는, 즉 수렴하는 광(116)이 모이는 점을 수렴점이라고 칭한다. 이에 따라, 상기 레이저(111)에서 출력되는 광(116)의 xz 평면 상에서의 폭, Wxz는 광(116)이 진행함에 따라 점차 감소하게 된다. 광축(optical axis, 117)은 광학에서 사용되는 기준축을 말하는 것으로, 통상적인 광학계, 즉 렌즈, 필터(filter) 등의 광학 소자들의 집합은 어느 한 축을 기준으로 회전 대칭성을 가지는 것이 일반적이다. 광축(117)은 이러한 회전 대칭축을 통상적으로 지칭한다.1 is a side view showing an apparatus for manufacturing an optical fiber grating using a conventional mask. Light 116 is output from the ultraviolet light source 111, and an excimer laser is typically used as the ultraviolet light source 111. The parallel light 116 output from the laser 111 is incident on the convex lens 112 and is collected. The converged point ie, the converged light 116 is called. Accordingly, the width on the xz plane of the light 116 output from the laser 111, Wxz is gradually reduced as the light 116 proceeds. The optical axis 117 refers to a reference axis used in optics, and a conventional optical system, that is, a set of optical elements such as a lens and a filter generally has rotational symmetry about one axis. The optical axis 117 typically refers to this axis of rotation symmetry.
또한, 상기 렌즈(112)가 오목 렌즈(concave lens)로 대치되는 경우에 상기 오목 렌즈로 입사하는 광이 발산할 수도 있다. 이러한 광은 어느 한 점에서 발생한 것처럼 보이지만, 이러한 점은 가상의 점이며 발산점이라고 칭한다. 도 1에서 렌즈(112)를 통과한 광(116)은 마스크(113)를 지나 광섬유(114)에 입사하게 된다. 상기 광섬유(114)는 감광성을 가지고 있으므로, 상기 광섬유(114)에는 상기 마스크 모양의 줄무늬들(fringe)이 형성된다. 이러한 줄무늬들을 격자(115)라고 칭한다.In addition, when the lens 112 is replaced by a concave lens, light incident on the concave lens may diverge. Such light appears to have occurred at either point, but this point is an imaginary point and is called a divergence point. In FIG. 1, the light 116 passing through the lens 112 enters the optical fiber 114 through the mask 113. Since the optical fiber 114 has photosensitivity, the mask-shaped fringes are formed on the optical fiber 114. These stripes are referred to as grating 115.
도 2는 위상 마스크를 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 광섬유 격자의 제작 장치에서 마스크(113)의 종류가 위상 마스크일 때를 나타낸 도면이며, 위상 마스크(113)와 광섬유(114) 이외의 부분은 생략되었다. 상기 위상마스크(113)는 광(116)의 회절 특성을 이용한 것으로, 상기 위상 마스크(113)에 광(116)이 입사하면 0차 회절광은 보통 전체 투과광 세기의 5% 이하로 제어되고, ±1차 회절광들은 보통 전체 투과광 세기의 35% 이상으로 제어된다. 이외의 고차 회절광들은 무시할 수 있을 정도의 세기를 가진다. 즉, ±1차 회절광들을 이용하여 상기 광섬유(114)에 간섭무늬를 형성하게 되고, 이러한 광섬유(114)에 형성된 간섭무늬가 격자(115)가 된다. 이러한 회절 효과를 이용하기 위해서는 상기 위상 마스크(113)의 주기가 입사되는 광(116)의 파장에 비하여 너무 크지 않아야 한다. 만약, 상기 위상 마스크(113)의 주기가 너무 클 경우에는 이러한 회절 효과가 일어나지 않고, 입사한 광(116)은 슬릿을 통하여 그냥 투과하게 되는 것이다.2 is a diagram for explaining a phase mask. FIG. 2 is a view showing when the type of mask 113 is a phase mask in the apparatus for manufacturing the optical fiber grating shown in FIG. 1, and portions other than the phase mask 113 and the optical fiber 114 are omitted. The phase mask 113 uses the diffraction characteristic of the light 116. When the light 116 is incident on the phase mask 113, the 0th order diffracted light is usually controlled to be 5% or less of the total transmitted light intensity, and ± The first order diffracted light is usually controlled to at least 35% of the total transmitted light intensity. Other higher order diffracted light have a negligible intensity. That is, an interference fringe is formed on the optical fiber 114 by using the ± 1st order diffracted light, and the interference fringe formed on the optical fiber 114 becomes the grating 115. In order to use the diffraction effect, the period of the phase mask 113 should not be too large for the wavelength of the incident light 116. If the period of the phase mask 113 is too large, such a diffraction effect does not occur, and the incident light 116 is simply transmitted through the slit.
도 3은 진폭 마스크를 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 도 1에 도시된 광섬유 격자의 제작 장치에서 마스크(113)의 종류가 진폭 마스크일 때를 나타낸 도면이며, 진폭 마스크(113)와 광섬유(114) 이외의 부분은 생략되었다. 상기 진폭 마스크(113)의 경우, 주기가 입사되는 광(116)의 파장에 비하여 너무 크기 때문에 슬릿을 통하여 회절이 없이 대부분 통과하게 된다. 이렇게 투과한 광(116)은 광섬유(114)에 입사하여 굴절률을 변화시키고, 이에 따라 발생한 줄무늬들이 격자(115)를 형성하게 된다.3 is a diagram for explaining an amplitude mask. FIG. 3 is a view showing a case in which the type of the mask 113 is an amplitude mask in the apparatus for manufacturing the optical fiber grating shown in FIG. 1, and portions other than the amplitude mask 113 and the optical fiber 114 are omitted. In the case of the amplitude mask 113, since the period is too large for the wavelength of the incident light 116, most of the amplitude mask 113 passes through the slit without diffraction. The transmitted light 116 is incident on the optical fiber 114 to change the refractive index, and the resulting stripes form the grating 115.
도 1의 장치에 있어서, 상기 광섬유(114)에 형성되는 격자(115)의 주기는 상기 진폭 마스크(113)를 광의 진행방향에 평행하게, 즉 x축 방향으로 이동시킴으로써 조절된다. 그러나, 이러한 마스크(113)의 이동에 따른 격자(115)의 주기의 변화는 그 허용 변화폭이 작다. 따라서, 상기 광섬유(114)에 형성하려는 격자(115)의주기가 상기한 허용 변화폭을 초과할 경우에 상기 마스크(113)를 다른 주기의 마스크와 교체해야 한다.In the apparatus of FIG. 1, the period of the grating 115 formed in the optical fiber 114 is adjusted by moving the amplitude mask 113 parallel to the traveling direction of light, that is, in the x-axis direction. However, the change in the period of the grating 115 due to the movement of the mask 113 has a small allowable change range. Therefore, when the period of the grating 115 to be formed in the optical fiber 114 exceeds the above allowable variation range, the mask 113 should be replaced with a mask of another period.
도 4는 도 3에 도시된 진폭 마스크(113)를 나타내는 사시도이다. 다섯 개의 슬릿들(118)이 일렬로 형성되어 있으며, 상기 슬릿들(118)의 간격, 즉 주기는 Λ1이다. 도 4는 상기 진폭 마스크(113)의 모양만을 개략적으로 나타내기 위해 도시한 것으로, 실제 상기 슬릿들(118)의 수가 이처럼 작다는 것은 아니다. 통상적으로 상기 슬릿들(118)의 수는 수백 개에 달한다.4 is a perspective view of the amplitude mask 113 shown in FIG. 3. Five slits 118 are formed in a line, and an interval, or period, of the slits 118 is Λ 1 . FIG. 4 shows only the shape of the amplitude mask 113 only, and does not mean that the actual number of the slits 118 is as small as this. Typically the number of slits 118 amounts to hundreds.
도 5는 도 1에 도시된 광섬유 격자의 제작 장치의 정면도이다. 레이저(111)에서 출력되는 광(116)의 xy 평면상에서의 폭, Wxy는 광(116)의 진행방향을 따라서 변하지 않는다. 상기 광(116)의 폭을 변화시키는 요소는 렌즈(112)인데, 상기 렌즈(112)는 원통형으로 되어 있어 xz 평면상에서는 곡률이 있으나 xy 평면상에서는 곡률이 없다. 도시한 바와 같이, 상기 xy 평면상에서의 광(116)의 폭은 광섬유(114)의 직경에 비하여 크므로, 사용되지 않는 광(116)의 부분이 발생한다.5 is a front view of the manufacturing apparatus of the optical fiber grating shown in FIG. The width on the xy plane of the light 116 output from the laser 111, Wxy, does not change along the traveling direction of the light 116. The element for changing the width of the light 116 is the lens 112. The lens 112 is cylindrical and has curvature on the xz plane but no curvature on the xy plane. As shown, the width of the light 116 on the xy plane is larger than the diameter of the optical fiber 114, resulting in a portion of the light 116 that is not used.
또한, 상술한 바와 같이 상기 광섬유(114)에 형성하려는 격자의 주기가 허용 변화폭을 초과할 경우에 상기 마스크(113)를 다른 주기의 마스크와 교체해야 한다.In addition, as described above, when the period of the grating to be formed in the optical fiber 114 exceeds the allowable change width, the mask 113 should be replaced with a mask of another period.
이러한 광섬유 격자의 제작 과정에서 어느 한 광학 소자를 근소한 이동이 아니라 완전히 교체해야 한다는 것은 제작 효율을 매우 떨어뜨리는 요인이 된다. 또는, 이러한 교체 작업을 다른 장치를 이용하여 자동화하는 경우에 있어서는, 단순한 이동 장치에 비하여 그 부피 및 비용이 커지게 된다. 다양한 광섬유 격자들을대량 생산하는 경우에 있어서, 다수의 광섬유 격자의 제작 장치들을 사용하는 경우도 있다. 그러나, 이러한 경우에 그 제작 비용이 매우 크다는 문제점이 있다.In the fabrication process of such an optical fiber grating, one optical element must be completely replaced, rather than a slight movement, which greatly reduces the manufacturing efficiency. Alternatively, in the case of automating such a replacement operation using another device, the volume and cost thereof are larger than that of a simple mobile device. In the case of mass production of various optical fiber gratings, there are cases in which a plurality of optical fiber grating fabrication apparatuses are used. However, in this case, there is a problem that the manufacturing cost is very large.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 광섬유 격자의 제작 과정에 있어서, 제작하려는 광섬유 격자의 주기가 광섬유 격자 제작장치의 허용 변화폭을 초과 경우에도 마스크를 교체하지 않고 대처할 수 있는 일체형 다중주기 마스크를 이용한 장주기 격자의 제작 방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, the object of the present invention is to replace the mask in the manufacturing process of the optical fiber grating, even if the period of the optical fiber grating to be manufactured exceeds the allowable variation range of the optical fiber grating manufacturing apparatus The present invention provides a method of fabricating a long period grating using an integrated multi-period mask that can be coped with.
또한, 본 발명의 다른 목적은 다양한 주기들을 가지는 광섬유 격자들의 제작 과정에 있어서, 마스크의 교체 또는 상기 광섬유 격자들의 수만큼의 제작 장치를 사용하지 않고 하나의 제작 장치로 다양한 주기들의 광섬유 격자들을 동시에 제작할 수 있는 장주기 격자의 제작 장치를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to fabricate the optical fiber gratings of various periods simultaneously with one fabrication device in the fabrication process of the optical fiber gratings having various periods, without replacing the mask or using the number of the optical fiber gratings. It is to provide an apparatus for manufacturing a long period grating that can be.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 장주기 격자의 제작 장치는,광섬유에 조사되는 자외선을 출력하는 자외선 광원과;상기 자외선 광원으로부터 입사되어 출력되는 광의 수렴점 또는 발산점을 결정하며 하나 이상의 렌즈로 구성되는 광학계와;수직 길이에 대하여 서로 다른 주기를 가지는 다수의 섹션들로 분할되어 있으며, 상기 섹션들을 구성하는 각 섹션은 수평 길이에 대하여 동일한 주기를 가지는 일체형 다중주기 마스크와;상기 일체형 다중주기 마스크의 어느 하나의 선택된 섹션이 상기 광섬유와 정렬되도록 상기 일체형 다중주기 마스크를 상기 광의 진행 방향에 수직하게 이동시키는 마스크 상하이동 스테이지와;In order to achieve the above object, the manufacturing apparatus of the long-period grating according to the present invention comprises: an ultraviolet light source for outputting ultraviolet rays irradiated to the optical fiber; determining the convergence point or divergence point of the light incident from the ultraviolet light source and outputting at least one lens An optical system comprising: an integrated multi-period mask having a plurality of sections having different periods with respect to a vertical length, each section constituting the sections having the same period with respect to a horizontal length; A mask shandongdong stage for moving the unitary multi-period mask perpendicular to the direction of travel of the light such that any selected section of the mask is aligned with the optical fiber;
상기 일체형 다중주기 마스크와 상기 광학계의 수렴점 또는 발산점 사이의 거리를 조절하기 위해 상기 일체형 다중주기 마스크를 상기 광의 진행 방향에 평행하게 이동시키는 마스크 전후이동 스테이지를 포함한다.And a mask back and forth stage for moving the integrated multi-period mask parallel to the traveling direction of the light to adjust the distance between the integrated multi-period mask and the convergence point or divergence point of the optical system.
더욱이, 본 발명에 따른 다수의 광섬유들이 각각 서로 다른 주기의 장주기 격자를 동시에 가지도록 하는 장주기 격자의 제작 장치는,Furthermore, the apparatus for manufacturing a long period grating for allowing a plurality of optical fibers according to the present invention to have a long period grating of different periods at the same time,
일정한 간격을 두고 층층이 배열된 다수의 광섬유들과;A plurality of optical fibers arranged in layers at regular intervals;
상기 광섬유 배열에 조사되는 자외선을 출력하는 자외선 광원과;An ultraviolet light source for outputting ultraviolet rays irradiated onto the optical fiber array;
상기 레이저로부터 입사되어 출력되는 광의 수렴점 또는 발산점을 결정하며 하나 이상의 광학소자로 구성되는 광학계와;An optical system configured to determine a convergence point or divergence point of light incident and output from the laser and composed of one or more optical elements;
수직 길이에 대하여 서로 다른 주기를 가지며 상기 광섬유들과 동일한 수의 섹션들로 분할되어 있으며, 상기 섹션들을 구성하는 각 섹션은 수평 길이에 대하여 동일한 주기를 가지고, 상기 섹션들의 간격은 상기 광섬유들의 간격과 동일한 일체형 다중주기 마스크와;It has a different period with respect to the vertical length and is divided into the same number of sections with the optical fibers, and each section constituting the sections has the same period with respect to the horizontal length, the interval of the sections is equal to the spacing of the optical fibers. The same integral multicycle mask;
상기 일체형 다중주기 마스크와 상기 광학계의 수렴점 또는 발산점 사이의 거리를 조절하기 위해 상기 일체형 다중주기 마스크를 상기 광의 진행 방향에 평행하게 이동시키는 마스크 이동부를 포함한다.And a mask moving unit for moving the integrated multi-period mask in parallel with the traveling direction of the light to adjust the distance between the integrated multi-period mask and the convergence point or divergence point of the optical system.
도 1은 종래의 마스크를 이용한 광섬유 격자의 제작 장치를 나타내는 도면,1 is a view showing an apparatus for manufacturing an optical fiber grating using a conventional mask;
도 2는 위상 마스크를 설명하기 위한 도면,2 is a diagram for explaining a phase mask;
도 3은 진폭 마스크를 설명하기 위한 도면,3 is a diagram for explaining an amplitude mask;
도 4는 도 3에 도시된 진폭 마스크를 나타내는 사시도,4 is a perspective view showing an amplitude mask shown in FIG.
도 5는 도 1에 도시된 광섬유 격자의 제작 장치의 도면,5 is a view of the apparatus for manufacturing the optical fiber grating shown in FIG. 1,
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 일체형 다중 주기 마스크를 나타내는 도면,6 illustrates an integrated multi-period mask in accordance with one preferred embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 장주기 격자의 제작 장치를 나타내는 도면,7 is a view showing an apparatus for manufacturing a long period grating according to an embodiment of the present invention,
도 8은 도 7에 도시된 마스크 이동부를 나타내는 도면,FIG. 8 is a diagram illustrating a mask moving unit illustrated in FIG. 7;
도 9은 본 발명에 바람직한 일실시예에 따른 장주기 격자의 제작 장치를 설명하기 위한 도면,9 is a view for explaining an apparatus for manufacturing a long period grating according to an embodiment of the present invention;
도 10은 본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따른 장주기 격자의 제작 장치를 설명하기 위한 도면,10 is a view for explaining an apparatus for manufacturing a long period grating according to another embodiment of the present invention;
도 11은 도 10에 도시된 광섬유 배열을 나타내는 도면.FIG. 11 shows the optical fiber arrangement shown in FIG. 10; FIG.
이하에서는 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능, 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention; In describing the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations are omitted in order not to obscure the subject matter of the present invention.
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 일체형 다중 주기 마스크를 나타내는 도면이다, 도시된 일체형 다중 주기 마스크(240)는 각각 일정 주기를 가지는 일렬의 슬릿들(241)로 구성되는 제1 섹션(S1), 제2 섹션(S2) 및 제3 섹션(S3)이 층층이 배열되어 있다. 상기 제1 섹션(S1)의 주기는 Λ21, 상기 제2 섹션(S2)의 주기는 Λ22, 상기 제3 섹션(S3)의 주기는 Λ23으로 되어 있다.FIG. 6 is a diagram illustrating an integrated multi-period mask according to an exemplary embodiment of the present invention. The integrated multi-period mask 240 shown in FIG. 6 includes a first section (not shown) formed of a series of slits 241 each having a predetermined period ( S 1 ), the second section S 2 and the third section S 3 are arranged in layers. The period of the first section S 1 is Λ 21 , the period of the second section S 2 is Λ 22 , and the period of the third section S 3 is Λ 23 .
도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 장주기 격자의 제작 장치를 나타내는 도면이다. 본 발명에 따른 장주기 격자의 제작 장치는 자외선 광원(210), 미러(mirror, 220), 광학계(230), 일체형 다중주기 마스크(240), 마스크 이동부(250), 구동부(270), 제어부(280)로 구성된다.7 is a view showing an apparatus for manufacturing a long period grating according to an embodiment of the present invention. The apparatus for manufacturing a long period grating according to the present invention includes an ultraviolet light source 210, a mirror 220, an optical system 230, an integrated multi-period mask 240, a mask moving unit 250, a driving unit 270, and a controller ( 280).
상기 자외선 광원(210)은 광섬유(260) 코아의 굴절률을 변화시키는 자외선 광(290)을 출력한다. 상기 자외선 광원(210)으로는 193nm 파장의 자외선을 출력하는 ArF 엑시머 레이저 또는 248nm 파장의 자외선을 출력하는 KrF 엑시머 레이저 등을 사용할 수가 있다.The ultraviolet light source 210 outputs ultraviolet light 290 that changes the refractive index of the fiber 260 core. As the ultraviolet light source 210, an ArF excimer laser for outputting ultraviolet rays having a wavelength of 193 nm or a KrF excimer laser for outputting ultraviolet rays having a wavelength of 248 nm may be used.
상기 미러(220)는 상기 자외선 광원(210)에서 출력된 광(290)의 경로를 변경시키며, 상기 자외선 광원(210)을 상기 미러(220)의 위치에 놓는다면 상기미러(220)는 생략될 수 있다. 상기 광학계(230)는 입사하는 광(290)의 수렴 또는 발산 정도를 조절한다. 상기 조절 방법은 도시된 바와 같은 평면-볼록 렌즈(231)와 평면-오목 렌즈(232) 사이의 거리를 조절함으로써 가능해진다. 상기 두 렌즈들(231 및 232)은 도 1에서와 마찬가지로 원통형 렌즈들이다. 즉, 도시한 바와 같이 xz 평면상에서는 볼록 또는 오목한 굴절면의 굴곡이 있으나, xy 평면상에서는 볼록 또는 오목한 굴절면의 굴곡이 없다.The mirror 220 changes the path of the light 290 output from the ultraviolet light source 210, and the mirror 220 may be omitted if the ultraviolet light source 210 is placed at the position of the mirror 220. Can be. The optical system 230 adjusts the degree of convergence or divergence of the incident light 290. The adjustment method is made possible by adjusting the distance between the planar-convex lens 231 and the planar-concave lens 232 as shown. The two lenses 231 and 232 are cylindrical lenses as in FIG. 1. That is, as shown in the figure, there is a curvature of the convex or concave refracting surface on the xz plane, but there is no curvature of the convex or concave refractive surface on the xy plane.
상기 마스크(240)는 상기 광학계(230)를 통과한 광(290)을 선택적으로 통과시킨다. 상기 마스크(240)는 도 6에 도시된 바와 같이 서로 다른 주기를 가지는 다수의 섹션들로 구성된 일체형 다중주기 마스크이다.The mask 240 selectively passes the light 290 passing through the optical system 230. The mask 240 is an integrated multi-period mask composed of a plurality of sections having different periods as shown in FIG. 6.
상기 마스크 이동부(250)는 상기 마스크(240)를 광(290)의 진행방향에 대해 전후 상하로 이동시킨다. 상기 마스크 이동부(250)는 상기 일체형 다중주기 마스크 (240)의 위치를 조절하여 상기 광섬유(260)에 형성되는 격자의 주기 및 상기 광섬유(260)에 조사되는 광의 부분이 통과하는 상기 일체형 다중주기 마스크(240)의 섹션을 조절한다.The mask moving part 250 moves the mask 240 up and down and up and down with respect to the traveling direction of the light 290. The mask moving unit 250 adjusts the position of the integrated multi-period mask 240 so that the period of the grating formed on the optical fiber 260 and the portion of the light irradiated to the optical fiber 260 pass through. Adjust the section of the mask 240.
도 8은 도 7에 도시된 마스크 이동부(250)를 나타내는 도면이다. 상기 마스크 이동부(250)는 구동 전압의 공급에 따라 상기 일체형 다중주기 마스크(240)를 광의 진행 방향과 평행하게 이동시키는 마스크 전후이동 스테이지(stage, 251)와, 구동 전압의 공급에 따라 상기 일체형 다중주기 마스크(240)를 광의 진행 방향에 수직하게 이동시키는 마스크 상하이동 스테이지(252)로 구성된다.FIG. 8 is a diagram illustrating the mask moving part 250 illustrated in FIG. 7. The mask moving part 250 includes a mask back and forth stage 251 for moving the integrated multi-period mask 240 in parallel with the traveling direction of light according to the supply of the driving voltage, and the integrated type according to the supply of the driving voltage. It is composed of a mask shandongdong stage 252 for moving the multi-period mask 240 perpendicular to the traveling direction of the light.
도 7에 도시된 구동부(270)는 마스크 이동부(250)로 설정된 구동 전압을 공급한다. 상기 구동부(270)는 제어부(280)에서 출력된 구동전압 제어신호에 응답하여 마스크 전후이동 스테이지(251) 및 마스크 상하이동 스테이지(252)로 구동 전압을 공급한다. 상기 제어부(280)는 입력된 격자 정보에 따라 상기 구동부(270)의 구동 전압 공급을 조절한다. 상기 제어부(280)는 사용자에 의해 입력된 장주기 격자의 주기 정보에 따라 상기 구동부(270)로 구동전압 제어신호를 출력함으로써 상기 일체형 다중주기 마스크(240)의 전후 상하 이동량을 제어한다.The driver 270 illustrated in FIG. 7 supplies a driving voltage set to the mask moving part 250. The driver 270 supplies a driving voltage to the mask back and forth stage 251 and the mask swing stage 252 in response to the driving voltage control signal output from the controller 280. The controller 280 adjusts the driving voltage supply of the driver 270 according to the input grid information. The controller 280 controls the forward and backward movement of the integrated multi-period mask 240 by outputting a driving voltage control signal to the driver 270 according to the period information of the long-period grating input by the user.
도 9는 본 발명에 바람직한 일실시예에 따른 장주기 격자의 제작 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 9에서는 일체형 다중주기 마스크(240) 및 광섬유(260)를 제외한 나머지 부분들을 생략하였다. 도 7에 도시된 마스크 이동부(250)에 의해 일체형 다중주기 마스크(240)가 광(290)의 진행 방향에 수직하게 이동하는 것을 도시하고 있다. 이러한 일체형 다중주기 마스크(240)의 이동은 상기 광섬유(260)와 상기 일체형 다중주기 마스크(240)의 섹션을 정렬하기 위한 것이다. 상기 일체형 다중주기 마스크(240)는 도 6에 도시된 바와 같이 세 개의 섹션들(S1, S2및 S3)로 구성되어 있다. 도 9에서는 상기 일체형 다중주기 마스크의 제3 섹션(S3)이 상기 광섬유(260)와 정렬되는 과정을 도시하고 있다.9 is a view for explaining a device for manufacturing a long period grating according to an embodiment of the present invention. In FIG. 9, other portions except for the integrated multi-cycle mask 240 and the optical fiber 260 are omitted. The integrated multi-period mask 240 is moved perpendicularly to the traveling direction of the light 290 by the mask moving part 250 illustrated in FIG. 7. The movement of the integrated multi-period mask 240 is for aligning the sections of the optical fiber 260 and the integrated multi-period mask 240. The integrated multi-period mask 240 is composed of three sections S 1 , S 2, and S 3 as shown in FIG. 6. 9 illustrates a process in which the third section S 3 of the integrated multi-period mask is aligned with the optical fiber 260.
도 10은 본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따른 장주기 격자의 제작 장치를 설명하기 위한 도면이다. 이러한 장주기 격자의 제작 장치는 도 7에 도시된 제작 장치와 유사하다. 단지, 마스크 이동부(250)를 구성하는 마스크 상하이동 스테이지(252)만 제거되었다. 또한, 다수의 광섬유들이 각각 서로 다른 주기의 장주기격자를 동시에 가지도록 하기 위해서, 일정한 간격을 두고 다수의 광섬유들이 층층이 배열되어 있다. 일체형 다중주기 마스크의 섹션은 상기 광섬유 배열의 광섬유와 일대일 정렬된다. 도 10에서는 일체형 다중주기 마스크(240)와 광섬유 배열(300)를 제외한 나머지 부분들이 생략되었다. 도시된 바와 같이, 상기 일체형 다중주기 마스크(240)의 제1 섹션(S1)은 광섬유 배열의 제1 광섬유(301)와, 제2 섹션(S2)은 제2 광섬유(303)와, 제3 섹션(S3)은 제3 광섬유(305)와 정렬되어 있다.10 is a view for explaining a device for manufacturing a long period grating according to another embodiment of the present invention. The manufacturing apparatus of such a long period lattice is similar to the manufacturing apparatus shown in FIG. Only the mask shandong stage 252 constituting the mask moving part 250 has been removed. In addition, in order to have a plurality of optical fibers each have a long period lattice of different periods at the same time, a plurality of layers of optical fibers are arranged at regular intervals. The sections of the integrated multi-period mask are one-to-one aligned with the optical fibers of the optical fiber array. In FIG. 10, other portions except for the integrated multi-period mask 240 and the optical fiber array 300 are omitted. As shown, the first section S 1 of the integrated multi-period mask 240 is a first optical fiber 301 of the optical fiber array, the second section S 2 is a second optical fiber 303, and The three sections S 3 are aligned with the third optical fiber 305.
도 11은 도 10에 도시된 광섬유 배열(300)을 나타내는 도면이다. 상기 광섬유 배열(300)을 구성하는 제1 광섬유(301), 제2 광섬유(303) 및 제3 광섬유(305)에는 각각 도 10에 도시된 일체형 다중주기 마스크(240)에 의해 동시에 형성되는 제1 광섬유 격자(302), 제2 광섬유 격자(304) 및 제3 광섬유 격자(306)가 형성되어 있다. 제1 광섬유 격자의 주기는 Λ31, 제2 광섬유 격자의 주기는 Λ32그리고 제3 광섬유 격자의 주기는 Λ33이다.FIG. 11 is a diagram illustrating the optical fiber array 300 shown in FIG. 10. A first optical fiber 301, a second optical fiber 303, and a third optical fiber 305 constituting the optical fiber array 300 are simultaneously formed by the integrated multi-period mask 240 shown in FIG. 10, respectively. The optical fiber grating 302, the second optical fiber grating 304, and the third optical fiber grating 306 are formed. The period of the first optical fiber grating is Λ 31 , the period of the second optical fiber grating is Λ 32 and the period of the third optical fiber grating is Λ 33 .
본 발명에 따른 일체형 다중 주기 마스크를 이용한 장주기 격자의 제작 장치는 제작하려는 광섬유 격자의 주기가 변경된 경우에, 상기 마스크의 교체가 없이 상기 마스크의 해당 섹션으로의 이동만으로 대처할 수 있다는 이점이 있다.The apparatus for manufacturing a long-period grating using an integrated multi-period mask according to the present invention has an advantage in that when the period of the optical fiber grating to be manufactured is changed, it is possible to cope only by moving to the corresponding section of the mask without replacing the mask.
더욱이, 본 발명에 따른 일체형 다중주기 마스크를 이용한 장주기 격자의 제작 장치는 다양한 주기의 광섬유 격자들을 동시에 제작할 수 있다는 이점이 있다.Moreover, the manufacturing apparatus of the long-period grating using the integrated multi-period mask according to the present invention has an advantage that the optical fiber gratings of various periods can be simultaneously manufactured.
Claims (7)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1019990062709A KR100342508B1 (en) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | Fabrication device for long period gratings using multiple period mask |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1019990062709A KR100342508B1 (en) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | Fabrication device for long period gratings using multiple period mask |
Publications (2)
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|---|---|
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Family
ID=19630214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1019990062709A KR100342508B1 (en) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | Fabrication device for long period gratings using multiple period mask |
Country Status (1)
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-
1999
- 1999-12-27 KR KR1019990062709A patent/KR100342508B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20010060442A (en) | 2001-07-07 |
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