KR100430945B1 - 광학 소자의 융착 접속 방법 및 이에 의해 제조된 광학 장치 - Google Patents

Abstract

레이저를 이용하여 적어도 두 개의 광학 소자(14a,14b)를 다른 광학 소자(16)에 융착 접속시키기 위한 방법이 제공되는데, 그 다른 광학 소자(예컨대, 렌즈 등의 광소자(16))는 상기 두 개의 광학 소자(예컨대, 적어도 두 개의 광섬유(14a,14b))의 표면보다 비교적 더 큰 단면적을 가지는 표면을 구비하고 있다. 본 방법은 a) 광학 소자(14a,14b,16)를 축을 따라서 정렬하는 단계와, b) 지향성 레이저 열원을 턴온하여 레이저빔을 형성하는 단계와, c) 레이저빔(10)이 더 작은 단면적을 가지는 광학 소자(14a,14b)와 동일 직선 상에 있도록 방향 설정하는 단계와, d) 레이저빔(10)이 수직 또는 거의 수직으로 입사하여 더 큰 단면적을 가지는 광학 소자(16)의 표면을 때려서 레이저빔의 흡수가 그 표면상에서 더 효율적이 되도록 보장하는 단계와, e) 레이저빔(10)의 파워 레벨이 더 큰 단면적을 가지는 광학 소자(16)의 표면의 연화점에 도달하도록 조절되어 그 위에 연화 영역을 형성하는 단계와, f) 레이저를 턴오프하는 단계를 포함한다.

Description

광학 소자의 융착 접속 방법 및 이에 의해 제조된 광학 장치{USE OF A LASER TO FUSION-SPLICE OPTICAL COMPONENTS OF SUBSTANTIALLY DIFFERENT CROSS-SECTIONAL AREAS}

하나의 광섬유를 다른 광섬유에 접속(splicing)하거나 또는 하나의 광섬유를 광학 도파관에 접속하는 방법은 이미 알려져 있다. 그러한 접속은, 융착 접속(fusion-splicing)등을 포함하는, 접속 영역에서의 국소 용융(localized melting)에 의한 여러 가지 기법에 의하여 이루어질 수 있다.

다음의 참조 문헌은 섬유 대 섬유의 융착 접속 또는 섬유 대 실리카(silica) 도파관의 융착 접속을 개시하고 있는 바, 참조 문헌은 (1) R. Rivoallan et al,"Monomode fibre fusion-splicing with CO₂laser", Electronics Letters, Vol.19, No.2, pp.54-55, 1983, (2) R. Rivoallan et al, "Fusion--splicing of fluoride glass optical fibre with CO₂laser", Electronics Letters, Vol.24, No.12, pp. 756-757, 1988, (3) N. Shimizu et al, "Fusion-splicing between optical circuits and optical fibres", Electronic Letters, Vol.19, No.3, pp.96-97, 1983, (4) T. Shiota et al, "Improved optical coupling between silica-based waveguides and optical fibers", OFC'94 Technical Digest, pp.282-283, 및 (5) H. Uetsuka et al, "Unique optical bidirectional module using a guide-wave multiplexer/demultiplexer", OFC'93 Technical Digest, pp.248-249이다. 섬유 대 섬유 또는 섬유 대 도파관 융착 접속 양 경우 모두에 있어서, 융착 객체(masses of fuse)는 매우 작고 비슷한 사이즈이다. 융착은 관련되는 두 개의 구성 요소 사이에서 세심한 열적 균형을 필요로 하지 않으며 측면으로부터 쏘아져 나오는 레이저빔만으로 가능할 수 있다.

1988년 4월 12일, K.J.Warbrick에게 허여된 미국 특허 제 4,737,006호, "Optical Fiber Termination Including Pure Silica Lens And Method Of Making Of Making Same"은 도핑되지 않은 (순수) 실리카 로드(silica rod)를 단일 모드 섬유에 융착 접속하여 시준기(collimator)를 제조하는 방법(전기 아크(electrical arc)를 이용함)을 개시하고 있다. 그러나, 이는 극히 복잡한 방법이고 응용이 제한적이다.

현재의 당해 기술 분야에서는 광섬유를 렌즈, 필터, 격자, 프리즘 기타 그 광섬유보다 훨씬 더 큰 단면적을 가지는 구성 요소 등과 같은 광소자에 부착할 것을 종종 요구한다. 광섬유를 더 큰 광소자에 부착하기 위하여 이용되는 대부분의 처리는 (1) 접착제로 섬유 표면을 광소자에 직접 본딩(bonding)하는 방법 또는 (2) 주변 조건의 어떠한 큰 변화에 대하여도 공기 이격형(air-spaced) 섬유와 광소자의 안정적 배치를 제공하는 복잡한 기계적 하우징(housing)을 설계하는(engineering) 방법을 포함한다.

시간의 경과에 따라 그 접착제 품질이 저하될 기회가 늘어나기 때문에, 이처럼 장치의 광행로(optical path)에 접착제를 이용하는 방법은 바람직하지 않다. 한편, 복잡한 기계적 하우징을 이용함으로써 섬유를 광소자로부터 고정된 거리만큼 이격시키는 방법은 장치를 통과하는 광 에너지의 손실을 최소화하도록 공기/글래스 인터페이스(air-glass interface) 전체에 반사방지(anti-reflection) 코팅을 필요로 한다. 공기/글래스 인터페이스의 존재는 또한 광섬유에 대한 후면반사(back-reflected) 광선의 원인이 된다. 이러한 후면반사 광선은 많은 통신 네트워크에서 잡음의 원인이 되며, 그러한 통신 네트워크의 송신 대역폭을 크게 제한한다.

종래 기술에서는, 경사지게 절단된 섬유(angle cleaved fiber) 또는 경사지게 연마된 섬유(polished fiber)를 시준 렌즈의 경사지게 연마된 표면 근처에 배치하여 탁월한 시준 및 탁월한 성능 특성을 가져왔다. 그러나, 시준기를 조립(assembling)하는 이러한 종래의 기법은 노동 집약적인 활성 정렬 기법을 필요로 한다. 정렬 기법은 최종 조립동안 세 개의 선형축(linear axes) 및 세 개의 회전축(rotational axes)에 따라서 렌즈에 대한 섬유의 위치를 조작하는 것을 포함한다. 시준기가 효과적으로 섬유와 렌즈를 단일 피스(piece)로 만들도록 구성될 수 있다면, 정렬은 융착 처리동안 두 개의 선형축 및 두 개의 회전축에 대한 정렬만으로 축소되고 최종 조립동안의 정렬이 필요하지 않게 되어, 비용이 크게 줄어든다.

시준기 조립에 있어서 최소화되어야 하는 주요 성능 파라미터는 섬유 아래로의 광선 후면반사이다. 동일한 굴절율의 렌즈에 대하여 섬유를 버트 커플링(butt-coupling) 또는 융착 접속하면, 명백히 후면반사를 야기하는 인터페이스가 없어진다. 빔은 렌즈에서 분산되어 그 렌즈를 빠져나갈 때까지 굴절률 브레이크 표면(index break surface)을 만나지 않는다. 그 때까지, 빔이 너무 확산되어 섬유 코어로 복귀할 수 있는 광선의 양이 극히 작다.

단일 모드 광섬유를 시준 렌즈, 필터, 격자, 프리즘, 파장 분할 멀티플렉서(WDM) 장치 또는 비교적 더 큰 단면적을 가지는 임의의 기타 광학 소자에 직접적으로 융착 접속할 수 있다면, 광전자 공학 및 원거리 통신 시장에서 많은 진보가 이루어질 수 있다. 보다 일반적으로, 실질적으로 상이한 단면적을 가지는 광소자를 융착시킬 수 있다면, 이러한 진보가 이루어질 수 있다.

그러므로, 크게 상이한 단면적을 가지는 광학 소자를 융착 접속하는 방법이 필요하다.

발명의 개요

본 발명에 따르면, 레이저를 이용하여 크게 상이한 단면적을 가지는 광학 소자를 융착 접속하는 방법이 제공된다. "크게 상이한"이란 적어도 두 배의 차이를 의미한다.

레이저빔을 이용하여 적어도 두 개의 광학 소자를 다른 광학 소자에 융착 접속(그 두 개(또는 그 이상)의 광학 소자는 다른 광의 표면보다 비교적 더 작은 단면적의 표면을 구비함)하는 본 발명의 방법은,

(a) 축을 따라서 광학 소자를 정렬하는 단계와,

(b) 지향성 레이저 열원(directional laser heat source)을 턴온하여 레이저빔을 형성하는 단계와,

(c) 레이저빔이 더 작은 단면적을 가지는 광학 소자와 동일 직선 상에 있도록 방향을 설정하는 단계와,

(d) 레이저빔이 수직 또는 거의 수직 입사에 의해 더 큰 단면적을 가지는 광학 소자의 표면을 비추어 그 표면상에서 레이저빔의 흡수가 훨씬 더 효율적이 되도록 보장하는 단계와,

(e) 레이저빔의 파워 레벨이 더 큰 단면적을 가지는 광학 소자의 표면의 연화점(softening temperature)과 동일하거나 또는 더 높은 온도에 도달하도록 조절하여 그 위에 연화 영역을 형성하고, 이로써 융착 접속을 달성하는 단계와,

(f) 레이저 열원을 턴오프하는 단계를 포함한다.

본 발명의 방법은 구체적으로 두 개 이상의 광섬유를 렌즈와 같이 훨씬 더 큰 단면적을 가지는 광소자에 융착 접속하는데 유용하다. 본 발명의 경우에, 광섬유 및 광소자 사이의 단면적의 차이는 적어도 약 2배 이상이며, 전형적으로는 적어도 10배이나, 본 발명이 이에 제한되지는 않는다.

본 명세서에 명시된 바와 같이, 광섬유를 광소자에 이음새없이 융착시키는 것은 접착제 및 복잡한 하우징 대한 요구 둘 다를 없앤다. 또한, 그러한 융착은 후면반사 광선의 원인을 없애고, 광섬유와 광소자 사이에 어떠한 부가적 반사방지 코팅도 요구하지 않는다. 본 발명은 광전자 공학 조립에 대하여 실제적 개선을 가져오고, 그러한 장치가 현재 달성할 수 있는 것보다 훨씬 낮은 비용으로 제조될 수 있게 한다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점이 다음의 상세한 설명과 첨부 도면을 참조하여 명백해질 것이며, 전체 도면에서 유사한 참조 번호는 유사한 부분을 나타낸다.

본 발명은 일반적으로 광학 소자(optical components)에 관련되는 광전자 공학(opotoelectronics)에 관한 것이며, 보다 구체적으로, 광섬유를 렌즈, 필터, 격자(grating), 프리즘 등의 광소자에 커플링(coupling)하는 것과 같이, 단면적이 크게 상이한 광학 소자들을 서로 결합하는 것에 관한 것이다.

본 명세서에서 참조되는 도면은 특히 언급된 경우가 아니라면 축척으로 도시된 것이 아니다.

도 1 은 본 발명의 실시에 이용된 장치를 개략적으로 도시하는 측입면도,

도 2는 광섬유가 통과되는 미러의 표면상에 나타나는 환상(annular) 레이저빔을 도시하는 도면.

이제, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상세한 참조가 이루어지며, 현재 본발명을 실시하는데 있어서 발명자에 의하여 숙고되는 최선의 모드를 보여주고 있다. 또한 이와 다른 실시예가 응용 가능하게 간단히 개시되고 있다.

국소 가열(localized heat)이 표면 연마(polishing), 섬유 드로잉(drawing), 및 융착 접속을 포함하는 다양한 글래스 처리 동작에서 효율적으로 이용되어 왔다. 이용되는 열원은 종종 단순한 저항 히터(resistance heater) 또는 제어 아크(controlled arc)이다. 열원으로서 레이저를 이용하면 앞서 언급된 처리가 모두 수행될 수 있다.

그러나, 본 발명 이전에는, 실질적으로 상이한 단면적의 광학 소자를 접속하는 방법은 본 발명자가 아는 한 개발되지 않았다. 본 발명은 이음새없이(seamlessly) 융착된 모놀리스 피스(monolithic pieces)를 형성하는 방법을 제시한다.

일실시예에서는, 제 1 단면적을 가지는 하나 이상의 광학 소자를 실질적으로 더 큰 단면적의 광학 소자에 융착시키기 위하여, 더 큰 표면이 먼저 레이저에 의하여 예열된다(pre-heated). 예열 온도는 더 작은 구성 요소를 융착시키기 원하는 위치에서 더 큰 구성 요소의 표면을 연마하고 용융시키기에 충분해야 한다. 그 사이즈에 따라서, 전체 표면이 가열될 수도 있고 또는 국소적으로 가열될 수도 있다. 그런 다음 제 2 표면이 사전 예열된 표면과 접촉하게 되고, 일단 열 교환이 이루어지면(열의 전도에 의하여), 모든 구성 요소가 동시에 가열된다. 모든 표면이 크다면(국소 가열 지역에 비하여 크다면), 모두가 예열을 필요로 한다. 일단 표면이 적절하게 상승된 온도에 이르면, 융착이 일어난다. 융착 온도는 두 개의 소자 사이에 열 에너지의 원활한 흐름을 보장하도록 연화점보다 충분히 높다.

제 2 실시예에서, 융착은 모든 광학 소자를 접촉함으로 시작하고 구성 요소는 융착 접속동안 결코 분리되지 않는다.

제 3 실시예에서, 광학 소자 전체를 접촉하고, 그런 다음 정렬한 후 후퇴(pull back)시키고 나서, 제 1 실시예와 같이 융착 접속된다.

인터페이스의 품질은 시스템을 통한 광선의 후면반사를 측정하고 기계적 테스트를 함으로써 알 수 있다.

이러한 기법을 이용하면 사이즈 부정합(size mismatch), 부정합의 부존재(the absence of a mismatch), 또는 단면 기하 구조(cross-sectional geometry)에 관하여 어떠한 실제적인 제한도 없다.

임의의 다수 피스의 광소자(무기 글래스(inorganic glass)를 포함하거나 또는 유기 폴리머(organic polymer)를 포함하거나)도 본 발명의 방법을 이용하여 융착될 수 있다. 가장 일반적인 응용은 단일 모드 섬유를 광전자 장치 또는 원거리 통신 장치에 융착하는 것일 것이다. 본 명세서의 원리에 따르는 융착 접속은 실제로 후면반사 및 그 관련 손실을 없앤다. 접속은 몇 초 이하의 시간을 요구하므로 매우 비용 효율적이며, 그 처리가 완전 자동화될 수 있다. 접속은 많은 경우에 활성 정렬에 대한 요구를 없앤다. 접속은 또한 광행로에서, 오염 물질을 제거하고 접착제 및 기타 유기 물질과 같은 외부 물질에 대한 필요성을 배제한다.

실리카(silica), 붕규산염(borosilicate), 붕산염(borate),인산염(phosphate), 알루미네이트(aluminate), 칼코겐(chalcogenide) 및 캘코 할로겐(calco-halide), 할로겐(halide)등과 같은 광학 무기 글래스 및 아크릴레이트(acrylate), 메타크릴레이트(methacrylate), 비닐 아세테이트(vinyl acetate), 아크릴로니트릴(acrylonitril), 스티렌(styrene)등과 같은 광학 유기 폴리머는 본 발명의 실시에 유익하게 이용될 수 있으나, 본 발명이 열거된 물질의 특정 클래스로 제한되는 것은 아니다.

가열이 신속하고 국소적이기 때문에, 구성 요소는 융착 이전에 융착될 표면이 아닌 다른 표면상에 반사방지 코팅될 수 있다. 본 발명의 처리는 또한 코팅되는 표면의 수를 최소화한다. 전형적 조립 기법에서 코팅될 표면의 최소 수는 각 광섬유가 융착되는 표면과 렌즈의 입력 표면 및 출력 표면이 된다. 그러나, 다수의 표면(각 광섬유 표면 및 렌즈 입력 표면)이 모놀리스 융착 피스로 결합되기 때문에, 본 발명의 처리는 하나 정도로 소수의 표면이 되게 한다. 어떠한 반사방지 코팅도 완벽하지 않기 때문에 모든 표면은 (심지어 코팅된 경우에도) 시스템에 대하여 손실을 가져온다. 그러므로, 코팅될 표면의 수를 줄이는 것은 시스템의 손실을 줄이는 것이다.

지시 정확도(pointing accuracy) 및 빔 품질은 융착 이전에 모니터될 수 있고 융착에 기인하여 로크(lock)될 수 있다. 부품 카운트 및 노동 집약도가 최소화되기 때문에, 비용은 매우 낮다.

경사진 표면 굴절률 브레이크(angled surface index break)를 없애는 것은 제조될 구성 요소에서 분광 의존 손실(polarization dependent losses : PDL) 및 분광 모드 산란(polarization mode dispersion : PMD)과 같은 분광 효과를 줄인다.종래의 방법은 후면반사를 제어하기 위하여 광축에 대하여 경사진 광학 표면을 이용하고, 이로써 물질 고유 특성에 더하여 PDL 및 PMD를 유발한다.

본 발명의 또 다른 이점은 시스템의 열적 안정성이다. 부품이 이음새없이 모놀리스 피스로 융착되기 때문에, 광전자 장치 및 원거리 통신 장치에서 종래 기술의 방법에서와 같이 미세한 이격 공차(sub-micron spacing tolerence)를 유지하기 위하여 하우징에 의존하지 않는다.

본 발명은 광전자/원거리 통신 산업에 있어서 매우 높은 품질과 낮은 비용의 제품을 가능하게 한다. 본 기술에 의하지 않고, 원거리 통신 산업에서 이미 알려져 있는 종래 기술의 기법을 이용하여야 한다면, 이는 매우 비싸고, 본 기술에 의한 경우와 같이 잘 수행될 수 없으며, 그리고/또는 광행로에 바람직하지 않은 물질을 이용하도록 한다.

둘 이상의 작은 단면적 광학 소자(예컨대, 광섬유)를 더 큰 단면적 광학 소자(예컨대, 광소자)에 접속하는 본 발명의 신규한 방법은,

1. 축을 따라서 광섬유와 광소자를 정렬하는 단계와,

2. 레이저빔을 형성하도록 지향성(directional) 레이저 열원(적외선(infrared) 레이저 등)을 턴온하는 단계와,

3. 레이저빔이 섬유와 동일 직선 상에 있도록 방향 설정하는 단계(이러한 방식에서, 반사 계수는 접지 입사(grazing incidence)에서 매우 높기 때문에 대부분의 레이저 광선은 작은 섬유에 의하여 흡수되지 않고 그 표면으로부터 반사되어 나옴)와,

4. 레이저빔이 수직이나 또는 거의 수직으로 입사하여 더 큰 단면적 광소자를 비추어 레이저의 흡수가 더 큰 표면에서 훨씬 더 효율적이 되도록 보장하는 단계와.

5. 레이저 파워 레벨을 소자 표면상의 연화점과 같거나 그 보다 더 높은 온도에 이르도록 조절하여 융착 접속을 달성(동시에 연마와 오염물질 제거를 달성함)하는 단계와,

6. 레이저를 턴오프시키는 단계를 포함한다.

제 1 실시예에서, 두 개의 소자(예컨대, 광섬유 및 광소자)는 정렬되고 일정 간격(전형적으로 수 밀리미터)으로 분리되며, 레이저빔이 턴온되어 연화 영역을 형성하고, 더 작은 단면적을 가지는 광학 소자의 표면은 더 큰 단면적을 가지는 광학 소자의 연화 영역과 접촉하게 되는데 그 접촉은 더 작은 단면적을 가지는 광학 소자의 표면으로 열 전달을 일으켜서 이를 연화시키고, 이로써 융착 접속을 달성한다.

제 2 실시예에서, 두 개의 소자(예컨대, 광섬유 및 광소자)가 먼저 서로 접촉하게 되고 그런 다음 레이저빔이 턴온되어 두 개의 소자가 접촉하고 있는 곳에 연화 영역을 형성하여 융착 접속을 달성한다.

제 3 실시예에서, 두 개의 소자(예컨대, 광섬유 및 광소자)가 정렬되고, 그런 다음 접촉되고, 일정 간격(전형적으로 수 밀리미터)으로 분리되고, 레이저빔이 턴온되어 연화 영역을 형성하고, 더 작은 단면적을 가지는 광학 소자의 표면이 더 큰 단면적을 가지는 광학 소자의 연화 영역과 접촉되는데 그 접촉으로 더 작은 단면적을 가지는 광학 소자의 표면에 대하여 열 전달을 일으켜서 이를 연화시켜, 이로써 융착 접속을 달성한다.

실리카계 글래스는 매우 큰 흡수 계수를 가지기 때문에, 융착 접속에는 실리카, 이산화탄소 레이저와 같은 전형적 무기 글래스(9 내지 11 ㎛의 범위에서 동작함)가 바람직하다. 기타 광학 물질은 전형적으로 적외부에서 크게 흡수되므로, 따라서 IR 스펙트럼의 다른 영역에서 동작하는 레이저는 그러한 기타 광학 물질과 함께 이용될 수 있다.

레이저빔은 광섬유와 동일 직선 상에 있고 광섬유를 스쳐 지난다. 이는 여러 가지 방법으로 달성될 수 있다. 예컨대, 중앙 홀을 가지는 45도 미러가 레이저빔이 섬유의 축과 동일 직선 상에 있도록 방향 재설정하는데 이용된다(섬유는 홀을 통과하며 서로 나란함). 섬유의 축을 따라서 레이저빔을 방향 설정하는 또 다른 방법이 역시 이용될 수 있는 바, 그러한 방법은 당업자에게 이미 잘 알려져 있다. 레이저빔 그 자체가 환형의 형상일 수 있다(그러나 반드시 그러해야 하는 것은 아니다). 이 마지막 요청은 주사 시스템, 특별한 광학 소자(axicon), TEM₀₁레이저 모드, 중앙 차단(central obstruction), 회절 광소자 등과 같은 다양한 기법으로 성취될 수 있다. 동일한 효과가 두 개 이상의 레이저빔(모두 광섬유와 동일직선 상에 있음)을 이용함으로써 달성될 수 있다.

융착 접속되는 광학 소자는 바람직하게 유사한 열적 특성 및/또는 기계적 특성을 가져야 한다. 그러나, 비유사한 광소자도 본 발명의 원리를 이용하면 융착 접속될 수 있으므로, 반드시 그러해야 하는 것은 아니다. 그러한 경우에, 그 처리에 기인한 변형 가능성은 조건이 만족스럽지 않은 경우 접속을 깨뜨릴 수 있으므로, 이러한 점이 고려되어야 한다. 그러나, 그러한 고려는 당업자의 경험 범위 내에서 충분하고, 과도한 실험이 요구되지는 않는다.

도 1은 미러(12)상에 닿는 레이저빔(10)을 도시하고 있으며, 미러는 이를 통과하는 홀(12a)을 가진다. 두 개의 광섬유(14a,14b)는 미러(12)에서의 홀(12a)을 통과하여, 광소자(16)와 융착 접속된다. 도 1은 렌즈(16)에 대한 융착 접속 바로 전 상태에 있는 광섬유(14a,14b)를 도시하고 있다. 도 2는 두 개의 섬유(14a,14b)를 따라서 단면 형태의 환상 레이저빔(10a)을 도시하고 있다. 광소자(16)는 렌즈, 필터, 격자, 프리즘, WDM 장치 또는 광섬유(14a,14b)를 보호하는데 요구되는 기타 광학 소자일 수 있다. 두 개의 광섬유(14a,14b)가 도면에 도시되고 있지만, 당업자라면 두 개보다 더 많은 광섬유가 본 명세서의 원리에 따라서 광소자(16)로 융착 접속될 수 있음을 알 것이다.

본 명세서에 개시된 기술은 통상적 섬유 시준기, 확장 빔 시준기, WDM 제품, 및 글래스 또는 폴리머 부착 장소를 가지는 임의의 기타 장치에 대하여 적용될 수 있다. 실질적으로 비슷한 직경을 가지는 소자만을 융착할 수 있었던 제한이 더 이상 존재하지 않게 된다.

본 발명의 방법은, 두 개 이상의 광섬유를 광 렌즈에 접속시키는 것과 같이, 비교적 더 작은 단면적을 가지는 적어도 두 개의 광학 소자를 비교적 더 큰 단면적을 가지는 광학 소자에 융착 접속시키는데 이용될 것으로 기대된다.

Claims (10)

1. 레이저빔(10)을 이용하여 적어도 두 개의 광학 소자(optical components)(14a,14b)를 상기 적어도 두 개의 광학 소자의 표면보다 비교적 더 큰 단면적을 갖는 표면을 구비하는 다른 광학 소자(16)에 융착 접속(fusion-splicing)하는 방법으로서,

   (a) 축을 따라서 상기 광학 소자(14a,14b,16)를 정렬하는 단계와,

   (b) 지향성 레이저 열원(directional laser heat source)을 턴온(turning on)하여 상기 레이저빔(10)을 형성하는 단계와,

   (c) 상기 레이저빔(10)을 더 작은 단면적을 갖는 광학 소자(14a,14b)와 동일 선상이 되도록(collinear) 방향 설정하는 단계와,

   (d) 상기 레이저빔(10)이 수직 또는 수직에 가까운 입사에 의해 상기 더 큰 단면적을 갖는 상기 광학 소자(16)의 상기 표면을 비추어 상기 레이저빔(10)의 흡수가 상기 표면상에서 훨씬 더 효율적으로 되도록 하는 단계와,

   (e) 상기 레이저빔(10)의 상기 파워 레벨을 상기 더 큰 단면적을 갖는 상기 광학 소자(16)의 상기 표면의 연화점(softening temperature)과 같거나 그보다 높은 온도에 이르도록 조절하여 그 위에 연화 영역을 형성하고, 이에 의해 상기 융착 접속을 달성하는 단계와,

   (f) 상기 레이저 열원을 턴오프(turning off)하는 단계

   를 포함하는 융착 접속 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 더 큰 단면적이 상기 더 작은 단면적보다 적어도 두 배 큰

   융착 접속 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 광학 소자(14a,14b,16)는 실리카계 글래스(silica-based glasses)를 포함하는

   융착 접속 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 레이저는 약 9 내지 11㎛의 파장 영역에서 동작하는

   융착 접속 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 더 큰 단면적을 갖는 상기 광학 소자(16)는 광소자(an optical element)인

   융착 접속 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 광학 소자(16)는 렌즈(lenses), 필터(filters), 격자(gratings), 프리즘(prisms) 및 파장 분할 멀티플렉서 장치(wavelength division multiplexer devices)로 구성된 그룹으로부터 선택되는

   융착 접속 방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 더 작은 단면적을 갖는 상기 광학 소자는 광섬유(14a,14b)인

   융착 접속 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 레이저빔(10)을 상기 더 작은 단면적을 갖는 상기 광학 소자(14a,14b)와 동일 선상이 되도록 방향 설정하는 상기 단계는 상기 광섬유(14a,14b)가 통과되는 홀(12a)을 갖는 미러(12)를 제공함으로써 달성되는

   융착 접속 방법.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 방법은

   (a) 상기 구성 요소(14a,14b,16)가 정렬되고 일정한 간격으로 분리되며, 상기 레이저빔(20)이 턴온되어 상기 연화 영역을 형성하고, 상기 더 작은 단면적을 갖는 상기 광학 소자(14a,14b)의 상기 표면은 상기 더 큰 단면적을 갖는 상기 광학 소자(16)의 상기 연화 영역과 접촉되며, 상기 접촉에 의해 상기 더 작은 단면적을 갖는 상기 광학 소자(14a,14b)의 상기 표면으로 열 전달이 일어나서 연화되고, 이에 의해 상기 융착 접속을 달성하는 단계나,

   (b) 상기 구성 요소(14a,14b,16)가 먼저 접촉되고, 그 후, 상기 레이저빔(10)이 턴온되어 상기 구성 요소(14a,14b,16)가 접촉되어 있는 곳에 연화 영역을 형성하여 상기 융착 접속을 달성하는 단계나,

   (c) 상기 구성 요소(14a,14b,16)가 정렬되고, 그 후, 접촉되며, 그 후, 일정한 간격으로 분리되고, 상기 레이저빔(10)이 턴온되어 상기 연화 영역을 형성하며, 상기 더 작은 단면적을 갖는 상기 광학 소자(14a,14b)의 상기 표면이 상기 더 큰 단면적을 갖는 상기 광학 소자(16)의 상기 연화 영역과 접촉되고, 상기 접촉에 의해 상기 더 작은 단면적을 갖는 상기 광학 소자(14a,14b)의 상기 표면으로 열 전달이 일어나서 그 후 연화되며, 이에 의해 상기 융착 접속을 달성하는 단계 중 하나를 포함하는

   융착 접속 방법.
10. 제 1 항의 방법에 의하여 제조된 광학 장치.