KR100475419B1 - 반사광 억제기능을 갖는 광 터미네이터 제조방법 - Google Patents

Abstract

밀폐 가능한 수소 처리장치에 광섬유를 투입하고, 수소 처리장치에 수소를 주입하며, 수소 처리장치 내에 소정의 온도와 소정의 압력을 가한 상태에서 소정 시간을 수소 처리하고, 수소 처리된 광섬유에 열 발생수단에서 발생되는 열을 가하여 광섬유에 주입된 수소를 폭발시켜 광섬유를 변형한다.

따라서, 간단한 공정과 저렴한 비용으로 고효율의 광 터미네이터를 제조할 수 있다.

Description

반사광 억제기능을 갖는 광 터미네이터 제조방법{Method for fabrication of optical terminator having reflection light terminated function}

본 발명은 반사광 억제기능을 갖는 광 터미네이터 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광섬유 코어를 변형하기 위한 새로운 기술을 제시하여 광통신 시스템에 필수적인 광 터미네이터를 용이하게 제조할 수 있도록 한 반사광 억제기능을 갖는 광 터미네이터 제조방법에 관한 것이다.

최근, 가정 내에 인가되는 각종 신호는 광섬유나 위성 안테나, 디지털 무선 안테나 혹은 CD/DVD와 같은 매체를 이용하고 있다. 이 모든 매체들은 디지털신호를 이용하며, 이들 전송된 데이터들은 디지털 저장 매체로 저장된 후 디지털 텔레비젼이나 오디오와 같은 디지털 단말기를 통해 보고, 듣고, 즐길 수 있게 된다.

즉, 전송, 저장, 표시의 모든 과정이 디지털화 되는 것을 의미한다.

이러한 디지털 정보화 사회의 도래와 인터넷의 폭발적인 보급으로 우리 사회가 필요로 하는 정보 통신 데이터의 양은 기하급수적으로 증가하고 있다. 고속 정보통신에는 전자파장애 등의 이유로 지금까지 널리 사용된 구리선을 전송매체로 사용하는 통신시스템을 이용할 수가 없다. 이에 따라, 초고속 정보통신망 구축이 국가적인 사업으로 추진되고 있으며, 기간통신망 뿐만 아니라 각 사무실과 가정에까지 광섬유가 사용되게 될 것이다.

광 전송기술에서 최근 여러채널의 광신호를 하나의 광섬유로 전송하는 파장다중화(WDM)방식이 광전송기술의 핵심으로 부각됨에 따라, 대용량 광통신망의 구현이 가능하게 되었다. 이러한 대용량 광통신망의 최종목표는 가입자망인 FTTH, FTTC, FTTO의 실현이며, 여기서 사용되는 광소자나 광통신시스템은 수개 또는 수백개의 광섬유 가닥으로 연결되어 있다. 이러한 광 전송기술에서 광신호를 손실없이 전송하는 기술이 매우 중요한 요소이다.

광섬유를 이용한 통신시스템에서 빛은 광섬유의 코어와 클래딩 사이의 굴절률의 차이에 의하여 전반사 되면서 광섬유 속을 진행하게 된다. 이렇게 광섬유를 따라서 진행하던 광신호가 광섬유 끝단을 만날 경우 광섬유 코어와 외부의 굴절률 차이 때문에 일부의 광신호가 광섬유 밖으로 나가지 못하고 광섬유 끝단에서 반사되어 광섬유를 따라 다시 역으로 진행하게 된다. 이러한 광신호는 광통신 시스템에서 매우 심각한 노이즈를 발생시켜 광통신 시스템의 장애를 일으키게 된다. 따라서, 광섬유 끝단에서 이러한 노이즈를 제거하는 방법에 대한 연구가 꾸준히 진행되어 왔으며, 최근 광통신이 점차 보급되면서 이들 광통신 부품의 수요가 점차 증가하고 있다.

종래의 광 터미네이팅 기술은 광섬유의 코어와 굴절률이 같은 오일이나 기타 다른 물질을 광섬유 끝단에 접합시키는 방법(Index Matching 방법)과 빛을 흡수할 수 있는 전기 제품을 광섬유에 접합하는 방법(Absorber 방법), 광섬유 끝단을 비스듬하게 사면으로 처리하여 반사되는 빛의 양을 줄이는 방법 등이 개발되어 있다.

그런데, 이와 같은 종래의 광 터미네이팅 기술에 의하면 다음과 같은 문제점(들)이 발생한다.

즉, Index Matching 방법은 온도와 파장에 대하여 민감하게 반응하고, 오일의 휘발성 때문에 일정 시간이 지나면 오일을 다시 보충하여야 하므로 제품의 수명을 제한하는 단점이 있다.

또한, Absorber 방법은 흡수하는 파장에 대하여 그 유효범위가 존재하여 WDM(Wavelength Division Multiplexing, 파장 분할 다중화) 통신망과 같은 다양한 파장을 사용하는 광통신 시스템에 적용하기 어렵다.

또한, 광섬유 끝단을 경사면으로 처리하는 방법은 광섬유 끝단의 가공이 어렵고, 경제적인 면에서 제품 단가에 비하여 제조 단가가 높아 제품 경쟁력을 확보할 수 없으며, 반사율이 약간은 존재하기 때문에 노이즈를 완전히 제거할 수 없다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 보다 손쉽고 경제적인 제조 방법을 통해 생산성을 향상시키고 대량 생산이 가능하며, 제품의 긴 수명을 보장할 수 있고, 온도와 파장의 영향을 받지 않아 WDM 통신망과 같은 다양한 파장을 사용하는 광통신 시스템에 적합한 반사광 억제기능을 갖는 광 터미네이터 제조방법을 제공함에 있다.

이와 같은 목적(들)을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 밀폐 가능한 수소처리장치에 광섬유를 투입하고; 수소 처리장치에 수소를 주입하고, 수소 처리장치내에 소정의 온도와 소정의 압력을 가한 상태에서 소정 시간을 수소 처리하며; 광섬유에 주입된 수소가 폭발되도록 수소 처리된 상기 광섬유에 열 발생수단에서 발생되는 열을 가하여 광섬유의 코어의 외형을 변형시키는 것을 특징으로 한다.

여기서, 소정의 온도는 100℃ 이상이고, 소정의 압력은 50bar 이상이며, 소정의 시간은 24시간 이상인 것이 바람직하다.

또한, 열 발생수단은 전기 아크를 발생시키는 아크 발생장치이고, 아크 발생장치는 광섬유에 주입된 수소를 폭발시키기에 충분한 고열을 순간적으로 발생하도록 구성할 수도 있다.

또한, 열 발생수단은 레이저빔을 발생하는 레이저빔 발생장치이고, 레이저빔 발생장치는 광섬유에 주입된 수소를 폭발시키기에 충분한 고열을 순간적으로 발생하도록 구성할 수도 있다.

이때, 레이저빔 발생장치는, CO₂ 레이저빔을 발생하도록 구성할 수도 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예(들)에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다. 또한, 하기의 설명에서는 구체적인 회로의 구성소자 등과 같은 많은 특정사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 의한 반사광 억제기능을 갖는 광 터미네이터 제조방법을 설명하기 위한 개념도가 도시되어 있고, 도 2a 및 도 2b에는 도 1에 도시된 제조방법에 따라 광섬유의 변형과정을 실사한 도면이 도시되어 있으며, 도 3a 및 도 3b에는 도 1에 도시된 제조방법에 따라 제조된 광 터미네이터의 투과광과 반사광을 실측한 투과곡선과 반사곡선의 파형도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명의 다른 실시예에 의한 반사광 억제기능을 갖는 광터미네이터 제조방법을 설명하기 위한 개념도가 도시되어 있다.

도 1을 참조하여 본 발명의 제조방법을 설명하면, 밀폐 가능한 수소 처리장치(도시되지 않았음)에 광섬유를 투입하고, 수소를 주입하여 100℃ 이상의 고온과, 50bar 이상의 고압 상태에서 일정시간 바람직하게는 24시간 이상을 수소 처리한다. 이에 따라, 광섬유의 미립자보다 세밀한 분자 또는 원자구조를 갖는 수소가 광섬유에 스며들게 된다. 이후, 도 1에 도시된 바와 같이, 광섬유(100)를 아크 발생장치(200)에 접근시키고, 아크 발생장치(200)를 통하여 전기아크를 발생시키면, 광섬유(100)에 스며든 수소가 폭발하여 도 2b에 도시된 바와 같이 광섬유(100)는 부풀어 오른 상태가 된다. 이 과정에서 광섬유(100)의 코어 부분은 넓게 벌어지면서 투과 및 반사되는 빛이 거의 존재하지 않게 된다.

이러한 제조방법에 의해 제조된 광 터미네이터를 제조 공정 이전의 정상적인 상태에서의 광섬유와 투과도와 반사도에 관련된 파형을 측정한 결과가 도 3에 도시되어 있다. 도 3a의 (가)는 정상 광섬유를 투과한 광신호의 스펙트럼이고, (나)는 본 발명의 제조방법에 의해 코어가 변형된 광 터미네이터를 투과한 광신호의 스펙트럼을 나타낸다. 도 3a에서 알 수 있듯이 본 발명의 제조방법에 의해 코어가 변형된 광 터미네이터의 경우, 투과도는 -55dBm 이하이다.

또한, 도 3b의 (다)는 정상 광섬유를 투과한 광신호의 스펙트럼이고, (라)는 정상 광섬유의 끝단으로부터 반사되는 광신호의 스펙트럼이며, (마)는 본 발명의 제조방법에 의해 코어가 변형된 광 터미네이터를 정상 광섬유의 끝단에 부착하여 광신호를 터미네이션한 스펙트럼을 나타낸다. 도 3b에서 알 수 있듯이 본 발명의 제조방법에 의해 코어가 변형된 광 터미네이터의 경우, 반사도는 -70dBm 이하로 거의 0%의 반사율을 보인다. 다시 말해서 거의 모든 광신호가 변형된 코어를 통해 산란되어 광터미네이터 밖으로 빠져나감을 알 수 있다.

따라서, 보다 손쉽고 경제적인 제조 방법을 통해 반사광을 제거할 수 있는 광 터미네이터를 제작할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로서, 도 4에 도시된 바와 같이 레이저빔을 이용하여 수소 폭발을 유도할 수도 있다.

즉, 수소 처리된 광섬유(100)를 레이저빔 발생장치(300)에 접근시키고, 레이저빔 발생장치(300)를 통하여 고온의 레이저빔을 발생시키면, 광섬유(100)에 스며든 수소가 폭발하여 도 2b에 도시된 바와 같이 광섬유(100)는 부풀어 오른 상태가 된다. 이 과정에서 광섬유(100)의 코어 부분은 넓게 벌어지면서 투과 및 반사되는 빛이 거의 존재하지 않게 된다. 이때, 레이저빔 발생장치(300)의 일 예로 CO₂ 레이저빔 발생장치를 사용할 수도 있다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예(들)에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예(들)에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

결국, 본 발명에 의한 반사광 억제기능을 갖는 광터미네이터 제조방법에 따르면 다음과 같은 이점을 제공한다.

즉, 광섬유에 수소를 주입하는 공정과 아크 발생장치를 통해 아크를 발생시켜 광섬유에 주입된 수소를 폭발시킴으로써, 광섬유의 코어를 변형하는 공정을 통하여 광 터미네이터를 제작하는 것은, 종래의 광 터미네이션 방식보다 손쉽고 경제적이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 반사광 억제기능을 갖는 광 터미네이터 제조방법을 설명하기 위한 개념도이고,

도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 제조방법에 따라 광섬유의 변형과정을 실사한 도면이며,

도 3a 및 도 3b는 도 1에 도시된 제조방법에 따라 제조된 광 터미네이터의 투과광과 반사광을 실측한 투과곡선과 반사곡선의 파형도이고,

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 반사광 억제기능을 갖는 광 터미네이터 제조방법을 설명하기 위한 개념도이다.

〈도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명〉

100: 광섬유 200: 아크 발생장치

300: 레이저빔 발생장치

Claims (9)

1. 밀폐 가능한 수소 처리장치에 광섬유를 투입하는 단계;

   상기 수소 처리장치에 수소를 주입하고, 상기 수소 처리장치 내에 소정의 온도와 소정의 압력을 가한 상태에서 소정 시간을 수소 처리하는 단계;

   상기 광섬유에 주입된 수소가 폭발되도록 상기 수소 처리된 상기 광섬유에 열 발생수단에서 발생되는 열을 가하여 상기 광섬유의 코어의 외형을 변형시키는 단계;를 포함하는 반사광 억제기능을 갖는 광 터미네이터 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 수소 처리단계에서 상기 수소처리장치내의 온도는 100℃ 이상인 것을 특징으로 하는 반사광 억제기능을 갖는 광 터미네이터 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 수소 처리단계에서 상기 수소처리장치내의 압력은 50bar 이상인 것을 특징으로 하는 반사광 억제기능을 갖는 광 터미네이터 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 수소 처리단계에서 상기 수소처리시간은 24시간 이상인 것을 특징으로 하는 반사광 억제기능을 갖는 광 터미네이터 제조방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 열 발생수단은

   전기 아크를 발생시키는 아크 발생장치인 것을 특징으로 하는 반사광 억제기능을 갖는 광 터미네이터 제조방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 아크 발생장치는

   상기 광섬유에 주입된 수소를 폭발시키기에 충분한 고열을 순간적으로 발생하는 것을 특징으로 하는 반사광 억제기능을 갖는 광 터미네이터 제조방법.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 열 발생수단은

   레이저빔을 발생하는 레이저빔 발생장치인 것을 특징으로 하는 반사광 억제기능을 갖는 광 터미네이터 제조방법.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 레이저빔 발생장치는

   상기 광섬유에 주입된 수소를 폭발시키기에 충분한 고열을 순간적으로 발생하는 것을 특징으로 하는 반사광 억제기능을 갖는 광 터미네이터 제조방법.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 레이저빔 발생장치는,

   CO₂ 레이저빔을 발생하는 것을 특징으로 하는 반사광 억제기능을 갖는 광 터미네이터 제조방법.