KR100428409B1 - Optical fiber grating filter reducing a moving of wavelength and method for fabricating as the same - Google Patents
Optical fiber grating filter reducing a moving of wavelength and method for fabricating as the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR100428409B1 KR100428409B1 KR10-2002-0044872A KR20020044872A KR100428409B1 KR 100428409 B1 KR100428409 B1 KR 100428409B1 KR 20020044872 A KR20020044872 A KR 20020044872A KR 100428409 B1 KR100428409 B1 KR 100428409B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- optical fiber
- cladding
- core
- fiber grating
- mode
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02057—Optical fibres with cladding with or without a coating comprising gratings
- G02B6/02076—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings
- G02B6/02114—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by enhanced photosensitivity characteristics of the fibre, e.g. hydrogen loading, heat treatment
- G02B6/02119—Photosensitivity profiles determining the grating structure, e.g. radial or longitudinal
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
- G02B6/29379—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device
- G02B6/29392—Controlling dispersion
- G02B6/29394—Compensating wavelength dispersion
Abstract
파장이동을 감소시킨 광섬유격자 필터 및 이의 제작방법에 대해 개시한다. 본 발명에 의한 파장이동을 감소시킨 광섬유격자 필터는, 광섬유 코어와 외부 클래딩 사이에 임의의 두께를 갖는 내부 클래딩이 위치해 있고, 상기 광섬유 코어 및 내부 클래딩에 자외선 조사시 생성되는 광섬유격자에 의해 발생되는 주기적인 굴절률 변화가 상기 코어와 내부 클래딩에서 동시에 일어날 수 있도록 상기 광섬유 코어 및 내부 클래딩에 자외선 빔에 반응하여 굴절률 변화를 일으키는 광감도 물질이 도핑되어, 코어 모드와 클래딩 모드간의 모드 결합을 일으키고 자외선 조사량에 대해 모드 결합이 일어나는 중심파장의 이동이 적은 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 광감도 물질이 도핑된 코어와 내부 클래딩을 포함하는 광섬유에 자외선 빔을 조사하여 광섬유격자를 구현함으로써, 격자 제작시에 중심파장의 이동이 적기 때문에 필터 설계가 용이하고 격자의 제작 및 설계에 있어서 높은 신뢰성을 얻을 수 있다.Disclosed are an optical fiber grating filter having a reduced wavelength shift and a method of manufacturing the same. In the optical fiber grating filter having reduced wavelength shift according to the present invention, an inner cladding having an arbitrary thickness is disposed between the optical fiber core and the external cladding, and is generated by the optical fiber grating generated when the ultraviolet ray is irradiated to the optical fiber core and the internal cladding. A photosensitive material is doped in the optical fiber core and the inner cladding to cause a refractive index change in response to an ultraviolet beam so that periodic refractive index changes can occur simultaneously in the core and the inner cladding, causing a mode coupling between the core mode and the cladding mode, It is characterized in that the movement of the center wavelength at which the mode coupling is performed is small. According to the present invention, by irradiating an ultraviolet beam to an optical fiber including a core doped with a light-sensitive material and the inner cladding to implement an optical fiber grating, since the movement of the center wavelength is small during the grating fabrication, the filter design is easy and the grating fabrication and High reliability can be obtained in the design.
Description
본 발명은 파장이동을 감소시킨 광섬유격자 필터 및 이의 제작방법에 관한 것으로, 특히 코어와 클래딩에 광감도물질을 도핑하여 격자형성시 발생하는 코어와 클래딩간의 굴절률 변화량의 차이를 감소시키는 파장이동을 감소시킨 광섬유격자 필터 및 이의 제작방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical fiber grating filter having a reduced wavelength shift and a method of manufacturing the same. In particular, the optical waveguide is doped with a photosensitive material in the core and the cladding to reduce the wavelength shift that reduces the difference in the refractive index change between the core and the cladding generated during the lattice formation. An optical fiber grating filter and a method of manufacturing the same.
광섬유격자는 광섬유 코어 내의 굴절률이 주기적으로 변하는 형태를 가진 광소자로서 광섬유 내에 직접 제작되기 때문에 다른 벌크형 소자에 비해 삽입손실이 적고 필터로서의 성능이 우수하여, 현재 광통신 소자로서 각광을 받고 있는 광소자이다. 이러한 광섬유격자의 제작 방법으로는 자외선 빔을 광섬유에 조사함으로써 광감도 물질이 도핑되어 있는 코어 내에 주기적인 굴절률 변화를 일으키는 방법이 일반적으로 널리 사용되고 있다. 그러나 일반 통신용 광섬유를 이용해 코어 모드를 클래딩 모드로 결합시키는 광섬유격자를 제작할 경우, 조사되는 자외선에 반응하여 굴절률 변화를 일으키는 대부분의 광감도 물질이 코어에만 집중되어 있기 때문에 격자 제작시 주기적인 굴절률의 변화가 코어에서만 발생하게 된다. 따라서 자외선 조사시, 코어의 굴절률의 평균값이 클래딩의 굴절률보다 상대적으로 크게 변함으로써 모드 결합이 일어나는 광섬유격자의 중심파장이 장파장대로 점차 이동하게 된다. 격자 제작 상에서 자외선 조사에 따른 광섬유격자의 중심파장 이동은 일반적으로 자외선 조사량과 관계되는데, 필터의 중심파장을 정확하게 설계하기 위해서는 격자 제작시 자외선 조사량에 따른 파장의 이동을 정확히 예측해야 한다는 어려움을 가지고 있다.The optical fiber grating is an optical device having a shape in which the refractive index of the optical fiber core changes periodically, and since it is manufactured directly in the optical fiber, it has less insertion loss and better performance as a filter than other bulk devices. . As a method of fabricating such an optical fiber grating, a method of causing a periodic refractive index change in a core doped with a photosensitive material by irradiating an ultraviolet beam to an optical fiber is generally widely used. However, when fabricating a fiber grating that combines the core mode into the cladding mode using a general-purpose optical fiber, most of the photosensitive materials causing the refractive index change in response to the irradiated ultraviolet rays are concentrated only at the core, so that the periodic refractive index changes in the lattice fabrication. It will only occur in the core. Therefore, during ultraviolet irradiation, the average value of the refractive index of the core changes relatively larger than the refractive index of the cladding, so that the center wavelength of the optical fiber lattice in which the mode coupling occurs is gradually shifted to the long wavelength band. In the grating fabrication, the center wavelength shift of the optical fiber lattice due to UV irradiation is generally related to the amount of UV irradiation. In order to accurately design the center wavelength of the filter, it is difficult to accurately predict the shift of the wavelength according to the UV irradiation dose in the fabrication of the grating. .
도 1a는 기존의 광섬유격자의 구조를 나타낸 도면으로, 광감도 물질이 도핑된 코어(4)와 광감도 물질이 도핑되지 않은 클래딩(6)으로 구성된 광섬유(2)에 주기가인 광섬유격자가 코어(4)에만 형성된 것을 나타낸 것으로, 편의상 격자의 주기가 수십 ㎛ ∼ 수백 ㎛인 장주기 광섬유격자를 대표적인 일례로 기술한다. 상기 코어(4)에 도핑된 광감도 물질은 자외선 노출 시, 굴절률 변화를 일으키는 물질을 총칭하는 것으로 대표적인 예로는 게르마늄(Ge)을 들 수 있으며, 광감도를 향상시키기 위한 방법으로는 수소처리 등을 들 수 있다. 상기 광섬유(2)의 클래딩(6)의 지름()은 일반적으로 125㎛이며, 코어(4)의 지름은 사용 목적에 따라 수 ㎛에서 수십 ㎛의 값을 가질 수 있다. 상기 광섬유격자의 동작 원리를 살펴보면, 입력단으로 입사된 코어 모드의 다파장 입력 신호(100)가 주기가인 광섬유격자를 통과하면서 [수식 1]의 위상정합조건을 만족하는 파장의 신호만이 클래딩 모드로 결합(200)이 일어나고 그 외의 신호는 출력단으로 출력(300)된다.FIG. 1A shows a structure of a conventional optical fiber grating, in which a period is applied to an optical fiber 2 composed of a core 4 doped with a light sensitive material and a cladding 6 not doped with a light sensitive material. The phosphor fiber is formed only in the core 4, and for the sake of convenience, a long-period optical fiber grating having a period of several tens of micrometers to several hundred micrometers will be described as a representative example. The photosensitive material doped in the core 4 is a generic name for a material that causes a change in refractive index when exposed to ultraviolet light, and a representative example may be germanium (Ge), and a method for improving light sensitivity may include hydrogen treatment. have. Diameter of the cladding 6 of the optical fiber 2 ( ) Is generally 125 μm, and the diameter of the core 4 may have a value of several μm to several tens of μm depending on the intended use. Looking at the operation principle of the optical fiber grating, the multi-wavelength input signal 100 of the core mode incident to the input terminal has a period Only the signal having a wavelength satisfying the phase matching condition of [Equation 1] while passing through the optical fiber grating is combined 200 in the cladding mode, and other signals are output 300 to the output terminal.
ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ[수식 1] ㆍ ······ [Formula 1]
여기서,는 코어 모드의 유효 굴절률을 나타내고는 클래딩 모드의 유효 굴절률을 나타내며,는 모드 결합이 일어나는 격자의 중심파장을 나타낸다. 상기 광섬유격자의 경우, 코어(4)에 광감도 물질이 집중되어 도핑되었기 때문에 자외선 빔의 조사시, 코어(4)의 굴절률이 클래딩(6)의 굴절률보다 상대적으로 크게 증가(또는 감소)하게 됨으로써 모드 결합이 일어나는 격자의 중심파장()이 자외선 조사량에 따라 장파장대(또는 단파장대)로 이동하게 된다. 상술된 격자의 중심파장 변화의 실험 예를 도 1b에 설명한다.here, Represents the effective refractive index of the core mode Represents the effective refractive index of the cladding mode, Denotes the center wavelength of the lattice where mode coupling takes place. In the case of the optical fiber grating, since the photosensitive material is concentrated and doped in the core 4, the refractive index of the core 4 increases (or decreases) relatively more than the refractive index of the cladding 6 when irradiating an ultraviolet beam. The center wavelength of the lattice ) Moves to a longer wavelength band (or shorter wavelength band) depending on the amount of UV radiation. An experimental example of the change in the center wavelength of the grating described above is described in FIG. 1B.
도 1b는 기존의 광섬유격자의 제작에 있어서, 자외선 조사에 따른 격자의 중심파장의 이동을 나타낸 도면으로, 실선의 투과 스펙트럼은 점선의 투과 스펙트럼보다 자외선 조사량이 많은 것을 나타낸다. 도 1b에서 볼 수 있듯이 자외선의 조사량이 증가할수록 격자의 투과 스펙트럼이 점차 장파장대로 이동(점선→실선)하는 것을 볼 수 있다.FIG. 1B is a diagram showing the shift of the center wavelength of the lattice due to ultraviolet irradiation in the fabrication of a conventional optical fiber grating, wherein the transmission line of the solid line indicates that the amount of ultraviolet ray irradiation is larger than that of the dotted line. As shown in FIG. 1B, it can be seen that as the irradiation amount of ultraviolet rays increases, the transmission spectrum of the grating gradually shifts to a longer wavelength (dotted line → solid line).
따라서, 본 발명의 목적은, 기존의 광섬유격자 제작에서 문제가 되었던 자외선 빔의 조사에 따른 중심파장 이동을 해결하기 위해서, 코어와 내부 클래딩 모두에 광감도 물질이 도핑되어 있는 광섬유에 자외선 레이저 빔(UV laser)을 조사하여 코어와 내부 클래딩에 주기적인 굴절률 변화를 동시에 발생시켜 자외선 빔 조사시 발생하는 코어와 클래딩의 굴절률 변화량의 차이를 줄여줌으로써 격자 제작 상에서발생하는 파장 이동을 줄이고 필터 설계가 용이한 파장이동을 감소시킨 광섬유격자 필터 및 이의 제작방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention, to solve the center wavelength shift caused by the irradiation of the ultraviolet beam which has been a problem in the conventional fabrication of the optical fiber grid, the ultraviolet laser beam (UV) to the optical fiber doped with a light-sensitive material on both the core and the inner cladding By irradiating the laser and generating the periodic refractive index change at the core and the inner cladding at the same time, it reduces the difference in the refractive index change between the core and the cladding when irradiating the ultraviolet beam, thereby reducing the wavelength shift occurring in the lattice fabrication and making the filter easier to design. An optical fiber grating filter and a method of manufacturing the same have been provided.
도 1a는 기존의 광섬유격자의 구조를 나타낸 도면,Figure 1a is a view showing the structure of a conventional optical fiber grating,
도 1b는 자외선 레이저빔을 이용해 격자를 제작할 때 발생하는 광섬유격자의 파장이동 관계를 나타낸 그래프,Figure 1b is a graph showing the wavelength shift relationship of the optical fiber grating generated when manufacturing a grating using an ultraviolet laser beam,
도 2는 코어와 내부 클래딩 모두에 격자가 삽입된 파장이동을 감소시킨 광섬유격자의 구조를 나타낸 도면,2 is a view showing a structure of an optical fiber grating having reduced wavelength shift in which a lattice is inserted into both a core and an inner cladding;
도 3은 격자 제작시 파장이동을 감소시킨 광섬유격자의 구현에 있어서 광섬유 굴절률 분포의 바람직한 일례를 나타낸 그래프,Figure 3 is a graph showing a preferred example of the optical fiber refractive index distribution in the implementation of the optical fiber grating to reduce the wavelength shift when manufacturing the grating,
도 4a는 격자 제작시 파장이동을 감소시킨 경사진 장주기 광섬유격자의 구조를 나타낸 도면,4A is a view showing a structure of an inclined long period optical fiber grating having reduced wavelength shift when manufacturing a lattice;
도 4b는 격자 제작시 파장이동을 감소시킨 단주기 광섬유격자의 구조를 나타낸 도면,4b is a view showing a structure of a short-period optical fiber grating to reduce the wavelength shift when manufacturing the grating;
도 4c는 격자 제작시 파장이동을 감소시킨 경사진 단주기 광섬유격자의 구조를 나타낸 도면이다.Figure 4c is a view showing the structure of the inclined short-cycle optical fiber grating to reduce the wavelength shift when manufacturing the grating.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
2 : 일반 통신용 광섬유2: optical fiber for general communication
4 : 코어4: core
6 : 클래딩6: cladding
12 : 광감도 물질이 도핑된 코어와 내부 클래딩을 포함하는 광섬유12: an optical fiber comprising a core doped with a photosensitive material and an inner cladding
16 : 내부 클래딩16: internal cladding
18 : 외부 클래딩18: external cladding
100 : 다파장 입력 신호100: multi-wavelength input signal
200, 200a, 200b, 200c : 격자에 의해 클래딩 모드로 결합되는 신호200, 200a, 200b, 200c: signals combined in cladding mode by a lattice
300 : 격자에 의해 영향을 받지 않고 출력되는 신호300: Signal output without being affected by the grid
: 코어의 지름 : Diameter of core
: 클래딩의 지름 : Diameter of cladding
: 내부 클래딩의 지름 : Diameter of inner cladding
: 외부 클래딩의 지름 : Diameter of outer cladding
: 장주기 격자의 주기 : Period of long period grid
: 경사진 장주기 격자의 주기 : Period of inclined long period lattice
: 단주기 격자의 주기 : Period of short-period grid
: 경사진 단주기 격자의 주기 : Period of inclined short period grid
: 장주기 격자의 경사각 : Inclination angle of long period grid
: 단주기 격자의 경사각 : Inclination angle of short-period grid
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 파장이동을 감소시킨 광섬유격자 필터의 제작방법은, 광섬유 코어와 외부 클래딩 사이에 임의의 두께를 갖는 내부 클래딩을 위치시키고, 상기 광섬유 코어 및 내부 클래딩에 자외선 조사시 생성되는 광섬유격자에 의해 발생되는 주기적인 굴절률 변화가 상기 코어와 내부 클래딩에서 동시에 일어날 수 있도록 상기 광섬유 코어 및 내부 클래딩에 자외선 빔에 반응하여 굴절률 변화를 일으키는 광감도 물질을 도핑시켜, 격자 형성시 코어 모드와 클래딩 모드간의 모드 결합을 일으키고, 자외선 조사량에 대해 모드 결합이 일어나는 중심파장의 이동을 감소시키는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 광섬유 외부 클래딩을 내부 클래딩으로 대체하여 상기 광섬유의 클래딩 영역 전체에 광감도 물질을 도핑함으로써 격자 제작시 주기적인 굴절률의 변화가 광섬유 전체에서 일어나게 하는 것도 바람직하다. 또한 상기 광섬유의 광감도를 향상시키기 위해 수소처리한 후 상기 격자 제작시 파장이동을 감소시킨 광섬유격자 필터를 제작할 수 있으며, 수소처리시, 코어와 클래딩의 수소처리 정도를 조절하여 상기 파장이동을 감소시킨 광섬유격자 필터를 구현할 수 있다.In order to achieve the above object of the present invention, a method for fabricating a optical fiber grating filter having a reduced wavelength shift may include placing an inner cladding having an arbitrary thickness between an optical fiber core and an outer cladding, and irradiating ultraviolet rays to the optical fiber core and the inner cladding. The optical fiber core and the inner cladding are doped with a photosensitive material that causes the refractive index change in response to an ultraviolet beam so that the periodic refractive index change generated by the optical fiber grid generated at the same time can occur simultaneously in the core and the inner cladding. It causes a mode coupling between the mode and the cladding mode, and reduces the movement of the central wavelength in which the mode coupling occurs with respect to the UV irradiation amount. In this case, it is also preferable to replace the optical cladding with an internal cladding to dope a photosensitive material throughout the cladding region of the optical fiber so that a periodic change in refractive index occurs during the lattice fabrication. In addition, to improve the optical sensitivity of the optical fiber can be fabricated after the hydrotreatment to reduce the wavelength shift in the lattice fabrication, and during the hydrogen treatment, by adjusting the degree of hydrogen treatment of the core and cladding to reduce the wavelength shift Fiber grating filter can be implemented.
상기 광섬유격자는 위상정합조건을 만족하는 코어 모드의 광 신호를 진행방향의 클래딩 모드로 결합시키고 격자가 경사지지 않거나(), 임의의 각으로경사지게() 제작된다. 또한, 상기 광섬유격자는 위상정합조건을 만족하는 코어 모드의 광 신호를 진행방향의 반대 방향으로 반사시켜 클래딩 모드로 결합시키고 격자가 경사지지 않거나(), 임의의 각으로 경사지게() 제작된다.The optical fiber grating combines the optical signal of the core mode satisfying the phase matching condition to the cladding mode in the advancing direction and does not tilt the grating ( ), At an angle ) Is produced. In addition, the optical fiber grating reflects the optical signal of the core mode that satisfies the phase matching condition in the opposite direction of the advancing direction to be coupled to the cladding mode and the grating is not inclined ( ), Slanting at any angle ( ) Is produced.
본 발명의 기본 구성은 광감도 물질이 도핑된 코어와 내부 클래딩을 포함하는 광섬유와, 상기 광섬유의 코어와 내부 클래딩 모두에 주기적인 굴절률 변화를 갖는 광섬유격자로 이루어진다. 상기 광섬유는 코어와, 내부 클래딩, 그리고 외부 클래딩으로 구성되어 있으며, 내부 클래딩의 지름은 코어와 외부 클래딩의 지름 사이의 임의의 값을 가질 수 있다. 또한 본 특허에서 지칭한 상기 광섬유격자는 입력된 코어 모드의 다파장 입력 신호 중 광섬유격자의 위상정합조건(phase matching condition)을 만족하는 특정 파장의 신호를 클래딩 모드로 진행방향 또는 진행 방향의 반대 방향으로 결합시키는 광섬유격자를 총칭한 것이다.The basic configuration of the present invention consists of an optical fiber comprising a core doped with a photosensitive material and an inner cladding, and an optical fiber grating having a periodic refractive index change in both the core and the inner cladding of the optical fiber. The optical fiber is composed of a core, an inner cladding, and an outer cladding, and the diameter of the inner cladding may have any value between the diameter of the core and the outer cladding. In addition, the optical fiber grating referred to in the present patent is a signal of a specific wavelength satisfying the phase matching condition of the optical fiber grating among the multi-wavelength input signals of the input core mode in the cladding mode or in the opposite direction to the traveling direction. It is a general term for the optical fiber grating to combine.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명에서 제안하는 격자 제작시 파장이동을 감소시킨 광섬유격자의 구조를 나타낸 도면으로,인 경우를 일례로 설명한다. 상기 광섬유격자는 광감도 물질이 도핑된 코어(4)와 내부 클래딩(16) 모두에 주기가인 간격으로 형성된다. 여기에, 광감도 물질이 도핑되지 않은 외부 클래딩(18)이 내부 클래딩(16)을 감싸고 있다. 물론, 외부 클래딩(18)에는 광섬유격자가 형성되지 않는다. 상기 광섬유격자가 형성되는 내부 클래딩(16)의 지름()은 코어(4)의 지름()과 외부 클래딩(18)의 지름() 사이의 임의의 값을 가질 수 있으며, 상황에 따라 내부 클래딩(16)과 외부 클래딩(18)의 지름이 동일하여 클래딩 전체에 광감도 물질이 도핑될 수도 있다. 참조번호 12는 광감도 물질이 도핑된 코어와 내부 클래딩을 포함하는 광섬유이며, 참조번호 200은 격자에 의해 클래딩 모드로 결합되는 신호이고, 참조번호 300은 격자에 의해 영향을 받지 않고 출력되는 신호이다.2 is a view showing the structure of the optical fiber grating to reduce the wavelength shift when manufacturing the grating proposed in the present invention, Will be described as an example. The optical fiber lattice has a period in both the core 4 and the inner cladding 16 doped with the photosensitive material. It is formed at phosphorus intervals. Here, the outer cladding 18, which is not doped with the light sensitive material, surrounds the inner cladding 16. Of course, no optical lattice is formed in the outer cladding 18. Diameter of the inner cladding 16 in which the optical fiber grid is formed ) Is the diameter ( ) And the diameter of the outer cladding (18) May have any value, and depending on the situation, the inner cladding 16 and the outer cladding 18 may have the same diameter so that the photosensitive material may be doped throughout the cladding. Reference numeral 12 is an optical fiber including a core doped with a photosensitive material and an inner cladding, reference numeral 200 denotes a signal coupled to the cladding mode by a grating, and reference numeral 300 denotes a signal that is not affected by the grating.
입력단으로 입사된 코어 모드의 다파장 입력 신호(100)는 격자 주기가인 광섬유격자에 의해 [수식 1]을 만족하는 특정 파장의 신호만이 내부 클래딩(16)으로 모드 결합(200)이 일어나고 결합이 일어나지 않은 나머지 광 신호들은 출력단으로 출력(300)된다. 여기서, 기존의 도 1a의 격자와 상이한 점은 광섬유격자에 의해 모드 결합이 일어나는 내부 클래딩(16)에도 광감도 물질이 도핑되었기 때문에 자외선 빔을 조사하여 격자를 제작할 때, 코어(4)의 굴절률과 내부 클래딩(16)의 굴절률이 동일하게 증가하게 됨으로써와이 거의 동일하게 증가한다는 것이다. 따라서 격자 제작시 자외선 조사량에 따른 중심파장의 이동을 줄여줄 수 있다.The multi-wavelength input signal 100 of the core mode incident to the input terminal has a lattice period. Only the signal having a specific wavelength satisfying [Equation 1] by the optical fiber grating is generated by the mode coupling 200 to the inner cladding 16 and the remaining optical signals that are not combined are output 300 to the output terminal. Here, the difference from the conventional lattice of FIG. 1A is that since the photosensitive material is doped to the inner cladding 16 where the mode coupling is performed by the optical fiber lattice, when the lattice is manufactured by irradiating an ultraviolet beam, the index of refraction and the inside of the core 4 are The refractive index of the cladding 16 is increased equally Wow This is increasing almost equally. Therefore, it is possible to reduce the shift of the center wavelength according to the amount of ultraviolet radiation when the lattice fabrication.
도 3은 본 발명에서 제안하는 파장이동을 감소시킨 광섬유격자를 구현하는데 있어서 광섬유 굴절률 분포의 바람직한 일례를 나타낸 것이다. 코어와 내부 클래딩에는 동일한 양의 광감도 물질이 도핑되는 것이 바람직하지만 경우에 따라 도핑양이 다를 수도 있다. 그리고 코어의 전반사 조건을 만족하기 위해 내부 클래딩의 굴절률은 코어의 굴절률보다 낮아야 하며, 이를 위해 내부 클래딩에 붕소[Boron : B]또는 플루오르[Fluorine : F] 등의 물질을 도핑하여 굴절률을 낮출 수 있다. 또한 내부 클래딩과 외부 클래딩의 굴절률은 동일한 것이 바람직하며, 경우에 따라 내부 클래딩의 굴절률이 외부 클래딩의 굴절률보다 높거나 낮을 수 있다. 본 발명에서의 광섬유는 광감도 물질이 도핑되고 충분히 큰 지름()의 내부 클래딩을 포함하는 광섬유로, 필요에 따라 다양한 구조의 굴절률 분포를 가질 수 있다.Figure 3 shows a preferred example of the optical fiber refractive index distribution in implementing the optical fiber grating with reduced wavelength shift proposed in the present invention. The core and the inner cladding are preferably doped with the same amount of photosensitive material, although in some cases the amount of doping may vary. In order to satisfy the total reflection condition of the core, the refractive index of the inner cladding should be lower than that of the core. For this purpose, the refractive index of the inner cladding may be lowered by doping a material such as boron [Bron] B or fluorine [F]. . In addition, the refractive index of the inner cladding and the outer cladding is preferably the same, and in some cases, the refractive index of the inner cladding may be higher or lower than the refractive index of the outer cladding. In the present invention, the optical fiber is doped with a photosensitive material and has a sufficiently large diameter ( The optical fiber including the inner cladding of) may have a refractive index distribution of various structures, if necessary.
자외선 조사시, 코어와 클래딩의 굴절률 변화량은 광감도 물질의 도핑량뿐만 아니라 수소처리에도 영향을 받기 때문에 코어와 클래딩에 광감도 물질이 동일하게 도핑되지 않았더라도 수소처리 조건을 조절하여 코어와 클래딩의 굴절률의 변화량을 거의 동일하게 해줄 수 있다.In the case of ultraviolet irradiation, since the refractive index change of the core and the cladding is affected not only by the doping amount of the photosensitive material but also by the hydrotreating, the refractive index of the core and the cladding is controlled by adjusting the hydrotreating condition even if the photosensitive material is not doped identically in the core and the cladding. You can make the change almost the same.
도 4a는 격자 제작시 파장이동을 감소시킨 경사진 장주기 광섬유격자의 구조를 나타낸 도면으로, 광섬유(12)의 구성 및 광섬유격자의 동작원리는 도 2와 동일하며 임의의 각()으로 격자가 경사진 것과 광섬유격자에 의해 모드 결합이 일어나는 클래딩 모드(200a)가 hybrid lm (l≠1) 클래딩 모드인 것을 특징으로 한다. 여기서, 경사진 광섬유격자의 주기()는로 정의된다.4A is a view showing a structure of an inclined long period optical fiber grating having reduced wavelength shift during fabrication of a grating. The configuration of the optical fiber 12 and the operation principle of the optical fiber grating are the same as those of FIG. The cladding mode 200a in which the lattice is inclined and the mode coupling is performed by the optical fiber lattice is a hybrid lm (l ≠ 1) cladding mode. Where the period of the inclined fiber grating ( ) Is defined as
도 4b와 도 4c는 격자 제작시 파장이동을 감소시킨 단주기 광섬유격자의 구조를 나타낸 도면으로, 상기 단주기 광섬유격자는 위상정합조건()을 만족하는 특정파장에서의 코어 모드를 진행 방향과 반대 방향인 클래딩 모드로 모드 결합을 시키는 광섬유격자를 지칭한 것으로, 도 4b는 격자가 경사지지 않은 경우()를 나타내고, 도 4c는 격자가 임의의 각으로 경사진 경우()를 각각 나타낸다. 상기 광섬유격자에서는 격자 제작시 모드 결합이 일어나는 영역, 즉 코어(4)와 내부 클래딩(16) 모두에서 주기적인 굴절률 변화가 일어나기 때문에 격자 제작시 자외선 조사량에 따른 중심파장의 이동을 감소시킬 수 있다. 상기 도 4b와 도 4c의 광섬유격자는 모드 결합이 일어나는 클래딩 모드(200b, 200c)가 각각 hybrid 1m(200b)과 hybrid lm(l≠1)(200c) 클래딩 모드라는 점에서 상이하고 동작원리는 서로 동일하다.4B and 4C are diagrams illustrating the structure of a short-period optical fiber grating having reduced wavelength shift during fabrication of the grating. ) Refers to the optical fiber grating for mode coupling in the cladding mode opposite to the direction of travel in the core mode at a specific wavelength that satisfies. 4c shows the case where the grating is inclined at an arbitrary angle ( ) Respectively. In the optical fiber grating, since the periodic refractive index changes in both the core 4 and the inner cladding 16 in which the mode coupling occurs during the lattice fabrication, it is possible to reduce the shift of the center wavelength according to the amount of ultraviolet radiation during the lattice fabrication. 4b and 4c are different in that the cladding modes 200b and 200c in which the mode coupling occurs are hybrid 1m (200b) and hybrid lm (l ≠ 1) 200c cladding modes, respectively. same.
본 실시예에서는 광섬유에 대해서만 설명하고 있으나 평면도파로를 포함하는 모든 광도파로에 본 발명이 적용될 수 있으며, 광섬유 코어와 외부 클래딩 사이에 임의의 크기의 지름을 가지고 있는 내부 클래딩이 위치해 있고 상기 광섬유 코어와 내부 클래딩에 자외선 빔에 반응하여 굴절률 변화를 일으키는 광감도 물질이 도핑된 광섬유, 상기 광감도 물질이 도핑된 광섬유의 코어와 내부 클래딩에 자외선 빔의 조사시 주기적인 굴절률 변화가 동시에 일어날 수 있어 코어 모드와 클래딩 모드간의 모드 결합을 일으키고 자외선 조사량에 대해 모드 결합이 일어나는 중심파장의 이동이 적은 광섬유격자를 이용한 EDFA 이득평탄용 필터 등에 이용할 수 있음은 주지의 사실이다.In this embodiment, only the optical fiber is described, but the present invention can be applied to all optical waveguides including the planar waveguide. An inner cladding having an arbitrary size diameter is located between the optical fiber core and the external cladding, and the optical fiber core and When the inner cladding is irradiated with an optical beam doped with a photosensitive material that causes a change in refractive index in response to an ultraviolet beam, and the core and the inner cladding are irradiated with an ultraviolet beam, periodic refractive index changes may occur at the same time. It is well-known that it can be used for EDFA gain flattening filter etc. using an optical fiber grating which causes mode coupling between modes and mode coupling occurs with respect to the amount of ultraviolet radiation.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 파장이동을 감소시킨 광섬유격자 필터 및이의 제작방법은, 광감도 물질이 도핑된 코어와 내부 클래딩을 포함하는 광섬유에 자외선 빔을 조사하여 광섬유격자를 구현함으로써, 자외선 조사시 코어와 클래딩의 굴절률이 동일하게 변화하고, 자외선 조사량에 대해 격자의 중심파장의 이동이 적은 것을 특징으로 한다. 이로 인해, 격자 제작시에 중심파장의 이동이 적기 때문에 필터 설계가 용이하고 격자의 제작 및 설계에 있어서 높은 신뢰성을 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, the optical fiber grating filter having a reduced wavelength shift and a method of manufacturing the same, by irradiating an ultraviolet beam to an optical fiber including a core doped with a photosensitive material and an inner cladding, realizes the optical fiber grating When irradiated, the refractive index of the core and the cladding is changed in the same way, and the movement of the center wavelength of the lattice is small with respect to the amount of ultraviolet radiation. As a result, since the movement of the center wavelength is small at the time of lattice fabrication, filter design is easy and high reliability can be obtained in the fabrication and design of the lattice.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 많은 변형이 가능함은 명백할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it will be apparent that many modifications are possible by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2002-0044872A KR100428409B1 (en) | 2002-07-30 | 2002-07-30 | Optical fiber grating filter reducing a moving of wavelength and method for fabricating as the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2002-0044872A KR100428409B1 (en) | 2002-07-30 | 2002-07-30 | Optical fiber grating filter reducing a moving of wavelength and method for fabricating as the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20040011766A KR20040011766A (en) | 2004-02-11 |
| KR100428409B1 true KR100428409B1 (en) | 2004-04-28 |
Family
ID=37319816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-2002-0044872A KR100428409B1 (en) | 2002-07-30 | 2002-07-30 | Optical fiber grating filter reducing a moving of wavelength and method for fabricating as the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100428409B1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07140497A (en) * | 1993-07-19 | 1995-06-02 | At & T Corp | Method for selective change of refractive index of optical transmission body and optical transmission device with fluctuating refractive index |
| JPH11202113A (en) * | 1997-10-16 | 1999-07-30 | Lucent Technol Inc | Recoatable temperature-nonreactive long-cycle diffraction grating |
| JP2000009956A (en) * | 1998-06-02 | 2000-01-14 | Alcatel Alsthom Co General Electricite | Filter wave optical fiber having changed photosensitive profile |
| JP2000275453A (en) * | 1999-01-25 | 2000-10-06 | Alcatel | Photosensitive optical fiber for bragg grating filter, manufacture of the fiber, and wavelength dispersion and wavelength dispersion gradient compensator including such fiber |
| JP2002100824A (en) * | 2000-09-21 | 2002-04-05 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | Gain equalizing device and optical transmission system |
-
2002
- 2002-07-30 KR KR10-2002-0044872A patent/KR100428409B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07140497A (en) * | 1993-07-19 | 1995-06-02 | At & T Corp | Method for selective change of refractive index of optical transmission body and optical transmission device with fluctuating refractive index |
| JPH11202113A (en) * | 1997-10-16 | 1999-07-30 | Lucent Technol Inc | Recoatable temperature-nonreactive long-cycle diffraction grating |
| JP2000009956A (en) * | 1998-06-02 | 2000-01-14 | Alcatel Alsthom Co General Electricite | Filter wave optical fiber having changed photosensitive profile |
| JP2000275453A (en) * | 1999-01-25 | 2000-10-06 | Alcatel | Photosensitive optical fiber for bragg grating filter, manufacture of the fiber, and wavelength dispersion and wavelength dispersion gradient compensator including such fiber |
| JP2002100824A (en) * | 2000-09-21 | 2002-04-05 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | Gain equalizing device and optical transmission system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20040011766A (en) | 2004-02-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4612583B2 (en) | Optical fiber filter for suppression of amplified spontaneous emission | |
| US6944192B2 (en) | Planar laser | |
| EP0793123B1 (en) | Optical signal shaping device for complex spectral shaping applications | |
| Grobnic et al. | Fiber Bragg gratings with suppressed cladding modes made in SMF-28 with a femtosecond IR laser and a phase mask | |
| US6568220B1 (en) | Method of fabricating optical fiber gratings maximizing residual mechanical stress in the optical fibers | |
| US6842566B2 (en) | Optical fiber with built-in grating and optical fiber for forming grating therein | |
| EP3457183B1 (en) | Multicore optical fiber, fiber bragg grating, and method for manufacturing a fiber bragg grating | |
| KR20010086389A (en) | Optical fiber grating element, production method thereof and optical fiber filter | |
| US6321008B1 (en) | Filter optical waveguide with inclination and linear chirp | |
| US20010021293A1 (en) | Method for modifying refractive index in optical wave-guide device | |
| US9435942B2 (en) | Method of optimizing multicore optical fiber and devices utilizing same | |
| US6292606B1 (en) | Optical fiber including a short filter | |
| EP1500959A1 (en) | Optical fiber and fiber-grating filter comprising same | |
| KR100428409B1 (en) | Optical fiber grating filter reducing a moving of wavelength and method for fabricating as the same | |
| JP3725319B2 (en) | Manufacturing method of photosensitive fiber for forming grating | |
| JP2002258091A (en) | Optical fiber and optical fiber type diffraction grating | |
| US6289154B1 (en) | Grating-type optical component and method of manufacturing the same | |
| US10693273B2 (en) | Reflector, fiber cavity, and fiber laser | |
| US6836418B2 (en) | Slant short-period grating | |
| JP2002055240A (en) | Photonic crystal fiber and its manufacturing method | |
| KR100342507B1 (en) | Amplitude mask and optical fiber grating manufacturing apparatus using the same | |
| US7389022B2 (en) | Photosensitive optical waveguide | |
| JP2011039497A (en) | Photonic crystal fiber | |
| EP1293810A1 (en) | A method of producing optical waveguides in a tellurite glass | |
| JP2022100001A (en) | Optical fiber and optical fiber filter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20101004 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |