KR100860405B1 - In-fiber wavelength division multiplexing device and method for radiating fiber signal of multi channel - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 광섬유 일체형 파장분할다중화 장치 및 그 장치에서 다채널 광신호 방출하기 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 광섬유 일체형 파장분할 장치는 상기 다채널 광신호를 방출하기 위해 다채널 광신호를 전달하고, 내부에 상기 다채널 광신호를 다중화하는 광섬유 브래그 격자를 형성하는 코어와, 상기 코어를 둘러싸고, 일 영역에서 상기 브래그 격자를 통해 전달된 다채널 광신호를 광섬유 외부로 전반사시켜 방출하는 브이(V) 홈 형태의 식각 클래딩을 갖는 클래딩을 포함함을 특징으로 하며, 소형화가 가능함과 동시에 고 결합을 얻을 수 있으며, 일체형의 간단한 구조 형태로 이루어짐에 따라 소자 구현이 용이하고, 고가의 외부 장치가 필요하지 않으므로 저가의 비용으로 고효율을 얻을 수 있는 효과가 있다. The present invention relates to an optical fiber integrated wavelength division multiplexing apparatus and a method for emitting a multichannel optical signal in the apparatus, wherein the optical fiber integrated wavelength division multiplexer transmits a multichannel optical signal to emit the multichannel optical signal, A core forming an optical fiber Bragg grating for multiplexing the multi-channel optical signal therein, and a V (V) surrounding the core and emitting total reflection of the multi-channel optical signal transmitted through the Bragg grating in one region to the outside of the optical fiber. It is characterized by including a cladding having an etched cladding in the form of a groove, it is possible to miniaturize and at the same time obtain a high coupling, it is easy to implement a device by forming a simple structure of an integrated unit, and does not require expensive external devices Therefore, it is possible to obtain high efficiency at low cost.

다채널 광신호, 코어, 클래딩, V홈 식각 클래딩, 광섬유 브래그 격자, 역방향 광섬유 클래딩모드, 반사 클래딩모드. Multichannel Optical Signal, Core, Cladding, V Groove Etch Cladding, Fiber Bragg Grating, Reverse Fiber Cladding Mode, Reflective Cladding Mode.

Description

광섬유 일체형 파장분할다중화 장치 및 그 장치에서의 다채널 광신호 방출 방법{IN-FIBER WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING DEVICE AND METHOD FOR RADIATING FIBER SIGNAL OF MULTI CHANNEL}FIBER WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING DEVICE AND METHOD FOR RADIATING FIBER SIGNAL OF MULTI CHANNEL

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광섬유 클래딩 V홈 식각을 이용한 광섬유 일체형 파장분할다중화 장치를 도시한 구성도, 1 is a block diagram illustrating an optical fiber integrated wavelength division multiplexing apparatus using an optical fiber cladding V-groove etching according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 첩 및 경사진 광섬유 브래그 격자와 V홈 식각된 클래딩을 이용한 광섬유 일체형 파장분할다중화 장치의 단면도. 2 is a cross-sectional view of an optical fiber-integrated wavelength division multiplexing apparatus using a chirp and inclined optical fiber Bragg grating and V-groove-etched cladding according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

101~103 : 다채널 광신호 104 : 굴절된 다채널 광신호101 to 103: multichannel optical signal 104: refracted multichannel optical signal

110 : 광섬유 코어 120 : 광섬유 클래딩110: fiber core 120: fiber cladding

121 : V 식각 클래딩 122 : 역방향 클래딩모드121: V etching cladding 122: Reverse cladding mode

123 : 전반사 클래딩 모드 124 : V홈 각도123: total reflection cladding mode 124: V groove angle

130 : 광섬유 브래그 격자 130: Fiber Bragg Grating

본 발명은 광섬유 일체형 파장분할다중화 장치에 관한 것으로서, 특히 첩 및 경사진 광섬유 브래그 격자와 V홈 식각된 클래딩을 이용한 광섬유 일체형 파장분할다중화 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an optical fiber integrated wavelength division multiplexing device, and more particularly, to an optical fiber integrated wavelength division multiplexing device using a patch and inclined optical fiber Bragg grating and a V groove etched cladding.

일반적으로 광섬유 코어를 통해서 다채널의 광신호를 분할하기 위해서는 AWG(Arrayed Waveguide Grating)와 같은 고가의 소자가 필요하며, AWG 자체가 수 cm의 크기를 가지므로 소형화가 불가능하다. In general, an expensive device such as an arrayed waveguide grating (AWG) is required to divide a multi-channel optical signal through an optical fiber core, and since the AWG itself has a size of several cm, miniaturization is impossible.

따라서 최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위해 다채널의 광신호를 분할하기 위한 장치를 일체형으로 제작하기 위한 기술들이 개발되고 있는 추세이며, 이러한 기술로는 광섬유 일체형 파장분할다중화 또는 분광 방법 등이 있다. Therefore, recently, in order to solve such a problem, technologies for integrally manufacturing a device for dividing a multi-channel optical signal have been developed. Such techniques include an optical fiber integrated wavelength division multiplexing or spectroscopic method.

이와 같은 종래의 광섬유 일체형 파장분할다중화 또는 분광 방법 중 하나로 경사 및 첩이된 광섬유 격자를 이용한 코어 내부로 진행하는 다 파장의 광신호를 광섬유 밖으로 방출하는 방식이 있다.(J. L. Wagener et al., "Fiber grating optical spectrum analyzer tap," ECOC 97 참조)One of the conventional optical fiber integrated wavelength division multiplexing or spectroscopic methods is a method of emitting a multi-wavelength optical signal out of an optical fiber traveling inside a core using an inclined and bonded optical fiber grating (JL Wagener et al., " Fiber grating optical spectrum analyzer tap, "see ECOC 97)

이러한 방식은 광섬유로 진행하는 다채널의 광신호를 광섬유 격자만을 이용하여 외부로 다중화하기 때문에 그 효율이 크지 않다. 즉, 다중화를 위한 광신호 파워의 일부분만이 방출되고, 나머지는 광섬유 코어를 통하여 진행하게 된다. 또한, 광섬유 격자를 이용하여 다중화된 광신호가 클래딩모드로 다시 결합되는 것을 방지하기 위해 프리즘을 사용하기 때문에 소자의 크기가 커지게 된다. 때문에 이러한 방식에 따른 장치는 효율이 작고 구조가 크다는 문제점이 있다. In this method, the efficiency of the multi-channel optical signal proceeding to the optical fiber is only multiplexed to the outside using only the optical fiber grating. That is, only a part of the optical signal power for multiplexing is emitted, and the rest proceeds through the optical fiber core. In addition, since the prism is used to prevent the optical signals multiplexed using the optical fiber grating from being recombined in the cladding mode, the size of the device is increased. Therefore, the apparatus according to this method has a problem that the efficiency is small and the structure is large.

또한, 종래의 기술중 하나로 주기가 경사진 광섬유 격자를 이용하여 광섬유 내부로 진행하는 다채널의 광신호를 밖으로 방출하는 방식이 있다.(K. S. Feder, "In-fiber spectrometer using titled fiber gratings," IEEE Photo. Tech. Lett., Vol 15, No. 7 참조) In addition, one of the conventional techniques is a method of emitting out a multi-channel optical signal propagating into an optical fiber by using an inclined optical fiber grating. (KS Feder, "In-fiber spectrometer using titled fiber gratings," IEEE See Photo.Tech.Let., Vol 15, No. 7)

이러한 방식에 따른 장치는 추가적인 프리즘을 필요하지 않는 광섬유 일체형 구조이며, 광 검출기를 굴절률이 정합된 에폭시를 이용하여 직접 클래딩을 접착하는 방식이다. 이러한 방식은 간단한 구조를 갖는다. The device according to this method is an optical fiber integrated structure that does not require an additional prism, and the photo detector is a method of directly bonding the cladding using an epoxy having a matched refractive index. This approach has a simple structure.

그러나 이러한 방식에 따른 구조 역시 광섬유 격자만을 이용하여 다채널의 광신호를 다중화하므로 전체 파워의 3%에 해당하는 극히 일부만 방출시킬 수 있으므로 효율이 작아 광신호 분광기로는 사용 가능하더라도 고 결합률을 필요로 하는 파장분할다중화 소자로 응용하기에는 부적합하다. However, the structure according to this method also multiplexes the multi-channel optical signal using only the optical fiber grating, so only a fraction of 3% of the total power can be emitted. It is not suitable for application as a wavelength division multiplexing device.

한편, 종래 기술 중 하나로서, 경사진 광섬유 격자를 이용하여 코어 내부로 진행하는 다 파장의 광신호를 코어 밖으로 방출하는 방식이 있다.(K. Zhou et al., "Low-cost in-fiber WDM devices using tilted FBGs." CLE 2003 참조)On the other hand, as one of the prior arts, there is a method of emitting out of the core a multi-wavelength optical signal propagating into the core using an inclined fiber grating (K. Zhou et al., "Low-cost in-fiber WDM devices using tilted FBGs. "See CLE 2003)

이러한 방식에 따른 장치는 경사진 광섬유 격자를 이용하여 코어 내부로 진행하는 다 파장의 광신호를 코어 밖으로 방출하고, 클래딩 모드로 결합되는 것을 방지하기 위해 굴절률 정합 젤을 이용하였다. 또한, 이러한 방식은 방출된 광신호를 모으기 위하여 렌즈를 이용하였다. The device in this manner uses a refractive index matching gel to emit a multi-wavelength optical signal propagating into the core out of the core and prevent it from being coupled in the cladding mode using an inclined fiber grating. This approach also uses lenses to collect the emitted light signals.

그러나 이러한 방식은 렌즈의 크기가 수 cm 가량 되며, 광섬유를 굴절률 정합 젤에 담그므로 실험 구성이 다소 부피가 커 소자로 응용하는데 한계를 보인다. 또한, 다중화된 빛의 파워가 작아 고 효율을 얻을 수 없다. However, this method has a lens size of several centimeters, and because the optical fiber is immersed in the refractive index matching gel, the experimental configuration is rather bulky, which limits the application to the device. In addition, the power of the multiplexed light is small and high efficiency cannot be obtained.

따라서 광섬유 일체형 파장분할다중화 또는 분광을 위해서는 고 결합률을 가지며, 소자의 크기를 최소화할 필요가 있으나, 상기 방식들은 고 결합률을 가지며, 소자의 크기를 최소화하기 위한 두 조건을 만족시키지 못하므로 이를 위한 새로운 방식이 필요하게 되었다. Therefore, for the optical fiber integrated wavelength division multiplexing or spectroscopy, it is necessary to minimize the size of the device and have a high coupling rate, but the above methods have a high coupling rate and do not satisfy the two conditions for minimizing the size of the device. The way was needed.

따라서 본 발명의 목적은 광섬유 코어를 통하여 전달되는 다채널의 광신호를 특별한 외부 장치 없이 광섬유 자체에 변형을 주어 특정 파장대의 다채널 광신호를 광섬유 밖으로 방출하는 일체형 광섬유 파장분할다중화 장치를 제공함에 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide an integrated optical fiber wavelength division multiplexing device that emits a multi-channel optical signal of a specific wavelength band out of the optical fiber by modifying the optical signal of the multi-channel transmitted through the optical fiber core without a special external device. .

그리고 본 발명의 다른 목적은 광섬유의 코어에 첩이된 경사진 광섬유 브래그 격자를 생성하고, 광섬유 클래딩 부분에 V 홈 식각된 구조를 통해 다채널 광신호를 광섬유 밖으로 방출하는 일체형 광섬유 파장분할다중화 장치를 제공함에 있다. Another object of the present invention is to create an integrating optical fiber wavelength division multiplexing device for generating an inclined optical fiber Bragg grating grafted to the core of the optical fiber and emitting a multi-channel optical signal out of the optical fiber through a V groove-etched structure in the optical fiber cladding portion. In providing.

상기 이러한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 광섬유 일체형 파장분할다중화 장치는, 다채널 광신호를 전달하고, 내부에 상기 다채널 광신호를 다중화하는 광섬유 브래그 격자를 형성하는 광섬유 코어와, 상기 광섬유 코어를 둘러싸고, 일 영역에서 상기 브래그 격자를 통해 전달된 다채널 광신호를 광섬유 외부로 전반사 시키는 브이(V) 홈 형태의 식각 클래딩을 갖는 클래딩을 포함하는 것을 특징으로 한다. The optical fiber integrated wavelength division multiplexing device for achieving the objects of the present invention, the optical fiber core for transmitting a multi-channel optical signal, and forming an optical fiber Bragg grating for multiplexing the multi-channel optical signal therein, and the optical fiber core And a cladding having an etched cladding in the form of a V-groove for totally reflecting the multichannel optical signal transmitted through the Bragg grating in an area to the outside of the optical fiber.

상기 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 다채널 광신호 방출 방법, 다채널 광신호를 전달하는 광섬유 코어와 상기 광섬유 코어를 둘러싸는 클래딩으로 이루어진 광섬유 일체형 파장분할다중화 장치에서 상기 다채널 광신호를 방출하기 위한 방법에 있어서, A multi-channel optical signal emission method for achieving the objects of the present invention, the optical fiber integrated wavelength division multiplexing device comprising an optical fiber core for transmitting the multi-channel optical signal and a cladding surrounding the optical fiber core to emit the multi-channel optical signal In the method for

상기 광섬유 코어를 통해 다채널 광신호를 전달하는 과정과, 상기 클래딩과 상기 광섬유 코어에 첩이된 경사진 광섬유 브래그 격자에 의해 상기 다채널 광신호를 다중화하여 역방향으로 전달하는 과정과, 상기 클래딩의 일 영역에 형성된 브이(V) 홈 형태의 식각 클래딩에 의해 상기 브래그 격자를 통해 전달된 상기 다채널 광신호를 광섬유 외부로 전반사시켜 방출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.Transmitting the multi-channel optical signal through the optical fiber core, multiplexing the multi-channel optical signal by the inclined optical fiber Bragg grating grafted on the cladding and the optical fiber core, and transmitting the multi-channel optical signal in the reverse direction; And totally reflecting the multi-channel optical signal transmitted through the Bragg grating to the outside of the optical fiber by etch cladding in the form of a V groove formed in one region.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals have the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 실시예에서는 종래에 반드시 필요로 하는 AWG가 필요치 않는 광섬 유 일체형 구조를 갖는 파장분할다중화 장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. In the embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for a wavelength division multiplexing device having an optical fiber integrated structure that does not require the AWG required.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광섬유 클래딩 V홈 식각을 이용한 광섬유 일체형 파장분할다중화 장치를 도시한 구성도이다.1 is a block diagram illustrating an optical fiber integrated wavelength division multiplexing apparatus using an optical fiber cladding V-groove etching according to an exemplary embodiment of the present invention.

상기 도 1을 참조하면, 광섬유 일체형 파장분할다중화 장치는 광섬유 코어(110), 클래딩(120)으로 구분될 수 있으며, 상기 광섬유 코어(110)는 내부에 광섬유 브래그 격자(130)(fiber Bragg grating, FBG)가 형성되고, 상기 클래딩(120)의 일 영역에는 V 모양으로 연마 또는 식각된 식각 클래딩(121)이 형성된다. Referring to FIG. 1, an optical fiber integrated wavelength division multiplexing apparatus may be divided into an optical fiber core 110 and a cladding 120, and the optical fiber core 110 may include an optical fiber Bragg grating 130. FBG) is formed, and an etching cladding 121 polished or etched in a V shape is formed in one region of the cladding 120.

상기 광섬유 코어(110)는 순방향 다채널 광신호(l1, l2, …, lm, …, ln)(101)를 전달하고, 내부에 상기 브래그 격자(130)를 통해 순방향의 다채널 광신호(l1, l2, …, lm, …, ln)(101)를 다중화하여 역방향 클래딩모드로 결합하고, 다중화 되지 않은 광신호(lm+1, …, ln)(102)를 그대로 전달한다. The optical fiber core 110 transmits a forward multi-channel optical signal l 1 , l 2 ,..., L m , ..., l n ) 101, and forwards the multi-channel in the forward direction through the Bragg grating 130. The optical signals l 1 , l 2 ,..., L m , ..., l n ) 101 are multiplexed to combine in the reverse cladding mode, and the unmultiplexed optical signals l m + 1 ,..., L n ) 102 ) As it is.

상기 브래그 격자(130)는 격자 주기에 첩(chirp)이 주어지고, 광섬유의 세로축 단면 방향에 대하여 경사(tilt)를 이루며, 상기 광섬유 코어(110) 내부에 형성된다. 이러한 경사는 순방향 코어모드를 역방향 클래딩모드로 90% 이상의 효율로 결합할 수 있으며, 상기 첩을 주게 되면 특정 파장 영역의 다채널 광신호를 역방향 클래딩모드로 결합시킬 수 있다. The Bragg grating 130 is chirped in the lattice period, forms a tilt with respect to the cross-sectional direction of the longitudinal axis of the optical fiber, and is formed inside the optical fiber core 110. This inclination can combine the forward core mode with the reverse cladding mode with an efficiency of 90% or more, and when the constriction is given, the multi-channel optical signals in the specific wavelength region can be combined in the reverse cladding mode.

상기 클래딩(120)은 일 영역에 V 모양의 홈을 연마, 건식 식각, 레이저 식각을 포함한 다양한 방법을 이용하여 결함(Deformation)을 주어 식각 클래딩을 형성 함으로써 역방향 클래딩을 전반사시키고, 파장에 따라 각기 다른 각도로 반사시켜서 광신호(l1, l2, …, lm,)(104)를 광섬유 외부로 방출한다. The cladding 120 totally reflects the reverse cladding by forming an etching cladding by using a variety of methods including grinding V-shaped grooves in one region, using dry etching, and laser etching to form etch cladding, and differently depending on the wavelength. By reflecting at an angle, the optical signals l 1 , l 2 ,..., L m , 104 are emitted outside the optical fiber.

상기 식각 클래딩(121)은 고효율의 광신호 방출을 위하여 최대한으로 가능한 깊이로 연마 또는 식각되며, 50㎛ 수준까지 가능하며, V 홈 모양으로 연마 또는 식각되어 세로축을 기준으로 예를 들어 45도 보다 큰 V홈 각(124)을 이룬다. The etching cladding 121 is polished or etched to the maximum possible depth for high efficiency optical signal emission, and may be up to 50 μm, and is polished or etched to a V groove shape, for example, larger than 45 degrees based on the vertical axis. A V groove angle 124 is formed.

이와 같은 구조를 갖는 광섬유 일체형 파장분할다중화 장치에서 다채널의 광신호를 외부로 방출하기 위한 동작을 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다. With reference to the accompanying drawings, the operation for emitting the optical signal of the multi-channel in the optical fiber integrated wavelength division multiplexing device having such a structure will be described in more detail.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 첩 및 경사진 광섬유 브래그 격자와 V홈 식각된 클래딩을 이용한 광섬유 일체형 파장분할다중화 장치의 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view of an optical fiber integrated wavelength division multiplexing apparatus using a chirped and inclined optical fiber Bragg grating and a V-groove-etched cladding according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 광섬유 일체형 파장분할다중화 장치는 광섬유 코어(110)를 통해 다채널 광신호(l1, l2, …, lm, …, ln)(101)를 전달한다. 그러면 코어 내부에 형성된 광섬유 브래그 격자(130)는 전달된 다채널 광신호(l1, l2, …, lm, …, ln)(101) 중 격자의 주기에 맞는 광신호를 다중화하고, 다중화된 광신호를 역방향 광섬유 클래딩 모드(122)로 결합하여 결합된 다채널 광신호(l1, l2, …, lm)(103)를 식각 클래딩(121)로 전달한다. 여기서 상기 다채널 광신호에서 다중화되지 않은 신호(lm+1, …, ln)(102)는 그대로 코어(110)를 통해 전달한다. Referring to FIG. 2, the optical fiber integrated wavelength division multiplexing apparatus transmits a multi-channel optical signal l 1 , l 2 ,..., L m ,..., L n ) 101 through the optical fiber core 110. Then, the optical fiber Bragg grating 130 formed inside the core multiplexes an optical signal corresponding to the period of the grating among the multi-channel optical signals l 1 , l 2 ,..., L m ,..., L n ) 101, The multiplexed optical signal is coupled to the reverse optical fiber cladding mode 122 to transfer the combined multichannel optical signals l 1 , l 2 ,..., L m 103 to the etch cladding 121. Herein, the signals (l m + 1 ,..., L n ) 102 that are not multiplexed in the multi-channel optical signal are transmitted through the core 110 as they are.

이에 따라 상기 광섬유 일체형 파장분할다중화 장치는 역방향 광섬유 클래딩 모드(122)를 식각 클래딩(121)을 통해 상기 결합된 다채널 광신호(l1, l2, …, lm)(103)를 전반사시켜서 전반사 클래딩 모드(123)로서 전달한다. 여기서 상기 식각 클래딩(121)은 V 홈 형태로 세로축을 기준으로 예를 들어 45도 보다 큰 각(124)으로 이루어져 있으므로 전반사되어 진행되는 광신호인 전반사 클래딩 모드(123)의 경로를 사선으로 반사시킨다. Accordingly, the optical fiber integrated wavelength division multiplexing apparatus totally reflects the combined multi-channel optical signals l 1 , l 2 ,..., L m ) 103 through the etch cladding 121 in the reverse fiber cladding mode 122. Transfer as total reflection cladding mode 123. Here, since the etch cladding 121 has an angle 124 larger than 45 degrees based on the vertical axis in the form of a V groove, the path of the total reflection cladding mode 123, which is an optical signal that is totally reflected, is reflected by diagonal lines. .

이렇게 전달되는 반사 클래딩 모드(123)의 다채널 광신호가 클래딩-공기(air) 경계면을 만나게 되면, 상기 광섬유 일체형 파장분할다중화 장치는 Snell의 법칙을 적용하여 방출된 빛을 파장에 따라서 각기 다른 각도로 상기 전반사된 다채널 광신호를 굴절시키고, 굴절된 다채널 광신호(l1, l2, …, lm)(104)를 광섬유 외부로 방출한다. When the multi-channel optical signal transmitted in the reflective cladding mode 123 meets the cladding-air interface, the optical fiber integrated wavelength division multiplexing device applies Snell's law to emit light at different angles according to the wavelength. The totally reflected multichannel optical signal is refracted, and the refracted multichannel optical signal l 1 , l 2 ,..., L m 104 is emitted outside the optical fiber.

일반적인 상기 광섬유 코어는 코어에 비교하여 상대적으로 두터운 클래딩으로 둘러싸여 있으므로 코어를 통해 진행하는 광신호를 직접 방사모드로 결합하여 외부로 방출하는 것으로는 효율이 작다. 따라서 상술한 바와 같이 본 발명이 실시예에서는 상기 광섬유 코어에 생성된 브래그 격자를 이용하여 순차적으로 순방향 코어모드를 역방향 클래딩모드로 결합하고, 다시 역방향 클래딩모드를 V홈을 이용하여 광섬유 외부로 방출시킴으로써 효율을 높이게 된다. In general, since the optical fiber core is surrounded by a relatively thick cladding compared to the core, it is less efficient to combine the optical signal traveling through the core in a direct radiation mode and emit it to the outside. Therefore, as described above, in the embodiment of the present invention, by using the Bragg grating generated in the optical fiber core, the forward core mode is sequentially combined into the reverse cladding mode, and the reverse cladding mode is discharged to the outside of the optical fiber by using the V groove. It will increase the efficiency.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 발명청구의 범위뿐만 아니라 이 발명청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.

상술한 바와 같이 본 발명은 광섬유 파장분할다중화 장치를 일체형으로 형성하고, 코어로 진행하는 다채널의 광신호를 광섬유 외부로 방출하기 위해 V홈 식각 클래딩을 형성하여 브래그 격자를 통해 다중화된 광신호를 전반사시킴으로써, 소형화가 가능함과 동시에 고 결합을 얻을 수 있는 효과가 있다. As described above, the present invention forms an optical fiber wavelength division multiplexing device integrally, and forms a V-groove etch cladding to emit an optical signal of a multi-channel traveling to the core to the outside of the optical fiber to multiplex the optical signal through the Bragg grating. By total reflection, miniaturization is possible and at the same time there is an effect of obtaining a high coupling.

또한, 본 발명은 광섬유만으로 파장분할다중화 소자를 간단하게 구현할 수 있으며, 고가의 외부 장치가 필요하지 않으므로 저가의 비용으로 고효율을 얻을 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention can easily implement a wavelength division multiplexing device using only an optical fiber, there is no need for expensive external devices, it is effective to obtain high efficiency at low cost.

Claims (9)

다채널 광신호를 전달하고, 내부에 상기 다채널 광신호를 다중화하는 광섬유 브래그 격자를 형성하는 코어와, A core for transmitting a multichannel optical signal and forming an optical fiber Bragg grating for multiplexing the multichannel optical signal therein; 상기 코어를 둘러싸고, 일 영역에서 상기 브래그 격자를 통해 전달된 다채널 광신호를 광섬유 외부로 전반사시키는 브이(V) 홈 형태의 식각 클래딩을 갖는 클래딩을 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 일체형 파장분할다중화 장치.And a cladding having an etch cladding in the form of a V-groove that surrounds the core and totally reflects the multichannel optical signal transmitted through the Bragg grating in an area to the outside of the optical fiber. . 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 브래그 격자는 격자 주기에 첩이된 경사진 형태로 형성됨을 특징으로 하는 광섬유 일체형 파장분할다중화 장치The Bragg grating is an optical fiber integrated wavelength division multiplexing device, characterized in that formed in an inclined form superposed on the lattice period 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 브래그 격자는 상기 코어를 통해 전달되는 순방향의 상기 다채널 광신호를 다중화하고, 다중화된 다채널 광신호를 역방향 광섬유 클래딩모드로 결합하여 전달함을 특징으로 하는 광섬유 일체형 파장분할다중화 장치.And the Bragg grating multiplexes the multi-channel optical signal forwarded through the core, and combines the multiplexed multi-channel optical signal in a reverse optical fiber cladding mode and transmits the multiplexed optical channel. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 클래딩은 상기 전반사되는 다채널 광신호가 클래딩-공기 경계면에서 각각 다른 각도로 반사시킴을 특징으로 하는 광섬유 일체형 파장분할다중화 장치.And the cladding reflects the totally reflected multi-channel optical signal at different angles at the cladding-air interface. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 식각 클래딩은 세로축과 이루는 각이 45도 보다 큰 V홈 형태로 식각 또는 연마됨을 특징으로 하는 광섬유 일체형 파장분할다중화 장치.The etching cladding is an optical fiber integrated wavelength division multiplexing device, characterized in that the angle formed with the vertical axis is etched or polished in the form of a V groove larger than 45 degrees. 다채널 광신호를 전달하는 코어와 상기 코어를 둘러싸는 클래딩으로 이루어진 광섬유 일체형 파장분할다중화 장치에서 상기 다채널 광신호를 방출하기 위한 방법에 있어서, In the optical fiber integrated wavelength division multiplexing device comprising a core for transmitting a multi-channel optical signal and a cladding surrounding the core, a method for emitting the multi-channel optical signal, 상기 코어를 통해 다채널 광신호를 전달하는 과정과, Transmitting a multi-channel optical signal through the core; 상기 클래딩과 코어에 첩이된 경사진 광섬유 브래그 격자에 의해 상기 다채널 광신호를 다중화하여 역방향으로 전달하는 과정과, Multiplexing the multi-channel optical signal by an inclined optical fiber Bragg grating superposed on the cladding and the core and transferring the multiple channel optical signals in a reverse direction; 상기 클래딩의 일 영역에 형성된 브이(V) 홈 형태의 식각 클래딩에 의해 상기 브래그 격자를 통해 전달된 상기 다채널 광신호를 광섬유 외부로 전반사시켜 방출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 광신호 방출 방법.And totally reflecting the multi-channel optical signal transmitted through the Bragg grating to the outside of an optical fiber by an etch cladding having a V-groove formed in one region of the cladding to emit the multi-channel optical signal. Release method. 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 다채널 광신호가 상기 클래딩의 클레딩-공기 경계면에서 각각 다른 각도로 반사시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 광신호 방출 방법.And reflecting the multichannel optical signal at different angles at the cladding-air interface of the cladding. 제6항에 있어서, 상기 다채널 광신호를 다중화하여 역방향으로 전달하는 과정은, The method of claim 6, wherein the multi-channel optical signal is multiplexed and transmitted in a reverse direction. 상기 코어를 통해 전달되는 순방향의 상기 다채널 광신호를 다중화하는 단계와, Multiplexing the multi-channel optical signal forwarded through the core; 상기 다중화된 다채널 광신호를 역방향 광섬유 클래딩모드로 결합하여 전달하는 단계를 특징으로 하는 다채널 광신호 방출 방법.And combining and transmitting the multiplexed multi-channel optical signal in a reverse optical fiber cladding mode. 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 식각 클래딩은 세로축과 이루는 각이 45도보다 큰 V홈 형태로 식각 또는 연마됨을 특징으로 하는 다채널 광신호 방출 방법.The etching cladding is etched or polished in the form of a V-groove having an angle with the vertical axis greater than 45 degrees.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101144720B1 (en) * 2010-06-25 2012-05-24 (주)디오텍 Optical fiber with reflective groove
KR101506931B1 (en) 2013-04-15 2015-03-30 한국과학기술연구원 Optical element using multicore optical fiber grating and method for processing optical signal using the same
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5647039A (en) 1995-12-14 1997-07-08 Lucent Technologies Inc. Optical switching system and devices using a long period grating
JP2000009958A (en) * 1998-06-24 2000-01-14 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical fiber connector and optical coupling element
US20020094159A1 (en) 2000-11-28 2002-07-18 Lew Goldberg Optical fiber amplifiers and lasers and optical pumping devices therefor and methods of fabricating same
US6801550B1 (en) 2003-05-30 2004-10-05 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Multiple emitter side pumping method and apparatus for fiber lasers
KR20070031179A (en) * 2005-09-14 2007-03-19 한국전자통신연구원 Optical signal detecting device using backward propagating cladding mode coupling
KR100799576B1 (en) 2006-08-18 2008-01-30 한국전자통신연구원 Optical fiber for out-coupling optical signal and apparatus for detecting optical signal using the same optical fiber

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5647039A (en) 1995-12-14 1997-07-08 Lucent Technologies Inc. Optical switching system and devices using a long period grating
JP2000009958A (en) * 1998-06-24 2000-01-14 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical fiber connector and optical coupling element
US20020094159A1 (en) 2000-11-28 2002-07-18 Lew Goldberg Optical fiber amplifiers and lasers and optical pumping devices therefor and methods of fabricating same
US6801550B1 (en) 2003-05-30 2004-10-05 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Multiple emitter side pumping method and apparatus for fiber lasers
KR20070031179A (en) * 2005-09-14 2007-03-19 한국전자통신연구원 Optical signal detecting device using backward propagating cladding mode coupling
KR100799576B1 (en) 2006-08-18 2008-01-30 한국전자통신연구원 Optical fiber for out-coupling optical signal and apparatus for detecting optical signal using the same optical fiber

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