KR101056409B1 - Axis Determination System of Photonic Crystal Optical Fiber and Axis Decision Method Using The Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광자결정 광섬유의 축 결정 시스템 및 이를 이용한 축 결정 방법에 관한 것으로, 상기 광자결정 광섬유의 축 결정 시스템은, 광섬유의 축 방향에 경사진 방향으로 빛을 입사시키는 광원, 상기 광원의 빛이 투과되고, 비원형 대칭으로 배열된 복수의 홀을 포함하는 광섬유 및 상기 광섬유를 투과한 빛의 간섭 패턴 또는 산란 패턴의 공간적인 세기 변화를 측정하여 상기 광섬유의 광학적 축을 결정하는 분석기를 포함한다.The present invention relates to an axial determination system of a photonic crystal optical fiber and an axial determination method using the same. The axial determination system of the photonic crystal optical fiber includes a light source for injecting light in an inclined direction to an axial direction of the optical fiber, and the light of the light source An optical fiber including a plurality of transmitted and non-circularly symmetrically arranged holes, and an analyzer for determining the optical axis of the optical fiber by measuring the spatial intensity change of the interference pattern or scattering pattern of the light transmitted through the optical fiber.

광자결정 광섬유, 복굴절 축, 대칭축 Photonic crystal fiber, birefringence axis, axis of symmetry

Description

광자결정 광섬유의 축 결정 시스템 및 이를 이용한 축 결정 방법{SYSTEM FOR DETERMINING OPTICAL AXES IN PHOTONIC CRYSTAL FIBER AND METHOD OF DETERMINIG OPTICAL AXES USING THE SAME}Axis Determination System of Photonic Crystal Optical Fiber and Axis Determination Method Using The Same {SYSTEM FOR DETERMINING OPTICAL AXES IN PHOTONIC CRYSTAL FIBER AND METHOD OF DETERMINIG OPTICAL AXES USING THE SAME}

본 발명은 광자결정 광섬유의 축 결정 시스템 및 이를 이용한 축 결정 방법에 관한 것으로, 광자결정 광섬유의 측면에서 복수의 홀을 포함하는 광섬유에 빛을 투과시켜 빛의 간섭 패턴 또는 산란 패턴을 분석함으로써 복굴절 및 대칭축을 결정하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an axis determination system of a photonic crystal optical fiber and a method for determining an axis using the same. The present invention relates to a birefringence by analyzing light interference patterns or scattering patterns by transmitting light through an optical fiber including a plurality of holes on the side of the photonic crystal optical fiber. A system and method for determining the axis of symmetry.

일반 광섬유 중 편광 유지 광섬유에서 그 편광 방향의 고유 축을 찾는 방법으로, 측면 조사법이 이용된다. 이는 측면에서 조사되어, 광섬유 내의 스트레스 멤버(stress member)에 의하여 굴절된 빛의 산란 패턴을 이용하는 것을 특징으로 한다. 상기 방식과 다르게, 광자결정 광섬유는 여러 개의 공기 구멍 층을 클래딩(cladding) 영역에 포함하고 있으므로, 상기 광섬유의 측면에서 조사된 빛은 이보다 복잡한 구조를 지나게 된다. 광자결정 광섬유의 광섬유 접합(splicing) 및 광섬유 측면 연마(optical fiber side polishing)를 이용한 광소자 및 센서 제작 시 접합 및 가공 부분에서 복굴절 및 대칭축을 결정해야 하는 경우가 많다. 현재까지는 이와 관련된 구체적인 방법이 제시된 바 없어 광섬유의 축 정렬에 많은 어려움이 있다. As a method of finding the intrinsic axis of the polarization direction in a general optical fiber, the polarization retaining optical fiber is used. It is characterized by using a scattering pattern of light irradiated from the side, refracted by a stress member in the optical fiber. Unlike the above method, since the photonic crystal optical fiber includes several layers of air holes in the cladding region, light emitted from the side of the optical fiber passes through a more complicated structure. In the fabrication of optical devices and sensors using splicing and optical fiber side polishing of photonic crystal fibers, birefringence and symmetry axes are often determined at the splicing and processing parts. Until now, no specific method has been proposed, and there are many difficulties in axial alignment of optical fibers.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 것으로, 비파괴(non-destructive) 및 비접촉(non-contacting) 방식으로 광자 결정 광섬유의 복굴절 축 및 대칭축을 결정할 수 있는 광자결정 광섬유의 축 결정 시스템 및 이를 이용한 축 결정 방법을 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an axis determination system of a photonic crystal optical fiber capable of determining the birefringence axis and the symmetry axis of a photonic crystal optical fiber in a non-destructive and non-contacting method and an axis using the same It is intended to provide a method of decision.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시 예와 관련된 광자결정 광섬유의 축 결정 시스템은, 광섬유의 축 방향에 경사진 방향으로 빛을 입사시키는 광원, 상기 광원의 빛이 투과되고, 비원형 대칭으로 배열된 복수의 홀을 포함하는 광섬유 및 상기 광섬유를 투과한 빛의 간섭 패턴 또는 산란 패턴의 공간적인 세기 변화를 측정하여 상기 광섬유의 광학적 축을 결정하는 분석기를 포함한다.In the axial determination system of a photonic crystal optical fiber according to an embodiment of the present invention for realizing the above object, a light source for injecting light in an inclined direction in the axial direction of the optical fiber, the light of the light source is transmitted, non-circular symmetry And an analyzer for determining an optical axis of the optical fiber by measuring a spatial intensity change of the interference pattern or the scattering pattern of the light transmitted through the optical fiber and a plurality of holes arranged in the.

또한, 상기 복수의 홀은 중심에 인접한 제 1 홀군 및 상기 제 1 홀군보다 지름이 작은 제 2 홀군을 포함하고, 상기 분석기는 상기 광섬유를 투과한 빛의 간섭 패턴 또는 산란 패턴의 공간적인 세기 변화를 측정하여, 상기 광섬유의 복굴절 축을 결정한다.The plurality of holes may include a first hole group adjacent to a center and a second hole group having a smaller diameter than the first hole group, and the analyzer may be configured to change spatial intensity of an interference pattern or scattering pattern of light transmitted through the optical fiber. By measuring, the birefringence axis of the optical fiber is determined.

또한, 상기 복수의 홀은 육각 구조 또는 사각 구조로 배열되고, 상기 분석기는 상기 광섬유를 투과한 빛의 간섭 패턴 또는 산란 패턴의 공간적인 세기 변화를 측정하여, 상기 광섬유의 대칭축을 결정한다. In addition, the plurality of holes are arranged in a hexagonal structure or a square structure, the analyzer determines the symmetry axis of the optical fiber by measuring the spatial intensity change of the interference pattern or scattering pattern of the light transmitted through the optical fiber.

또한, 본 발명의 일 실시 예와 관련된 광자결정 광섬유의 축 결정 방법은, 광섬유의 축 방향에 경사진 방향으로 빛이 입사되는 단계, 상기 입사된 빛이 비원형 대칭으로 배열된 복수의 홀을 포함하는 광섬유를 투과하는 단계 및 상기 광섬유를 투과한 빛의 간섭 패턴 또는 산란 패턴의 공간적인 세기 변화를 측정하여 상기 광섬유의 광학적 축을 결정하는 단계를 포함한다.In addition, the axial determination method of the photonic crystal fiber according to an embodiment of the present invention, the step of the light incident in the direction inclined to the axial direction of the optical fiber, the incident light comprises a plurality of holes arranged in a non-circular symmetrical Determining an optical axis of the optical fiber by measuring a spatial intensity change of the interference pattern or scattering pattern of the light transmitted through the optical fiber.

또한, 상기 복수의 홀은 중심에 인접한 제 1 홀군 및 상기 제 1 홀군보다 지름이 작은 제 2 홀을 포함하고, 상기 광섬유를 투과한 빛의 간섭 패턴 또는 산란 패턴의 공간적인 세기 변화를 분석하여 상기 광섬유의 복굴절 축을 결정한다.The plurality of holes may include a first hole group adjacent to a center and a second hole having a smaller diameter than the first hole group, and analyze the spatial intensity change of the interference pattern or the scattering pattern of the light transmitted through the optical fiber. Determine the birefringence axis of the optical fiber.

또한, 상기 복수의 홀은 육각 구조 또는 사각 구조로 배열되고, 상기 분석기는 상기 광섬유를 투과한 빛의 간섭 패턴 또는 산란 패턴의 공간적인 세기 변화를 측정하여, 상기 광섬유의 대칭축을 결정한다. In addition, the plurality of holes are arranged in a hexagonal structure or a square structure, the analyzer determines the symmetry axis of the optical fiber by measuring the spatial intensity change of the interference pattern or scattering pattern of the light transmitted through the optical fiber.

본 발명의 실시 예에 따른 광자결정 광섬유 축 결정 시스템은, 비파괴 및 비접촉 방식으로 광자 결정 광섬유의 복굴절 축 및 대칭축을 결정할 수 있는 이점이 있다. The photonic crystal fiber axis determination system according to an embodiment of the present invention has an advantage of determining the birefringence axis and the symmetry axis of the photonic crystal fiber in a non-destructive and non-contact manner.

따라서, 상기 광자 결정 광섬유 축 결정 시스템은 광섬유 접합 기술 및 측면 연마를 이용한 광 결합기 등의 광소자 또는 물질의 농도 측정 등의 광 센서의 제작에 광자결정 광섬유의 축을 정렬하는 기술로 이용될 수 있는 이점이 있다. Therefore, the photonic crystal optical fiber axis determination system can be used as a technique for aligning the axis of the photonic crystal optical fiber in the fabrication of optical sensors such as optical fiber bonding technology and optical device such as optical coupler using lateral polishing, and the concentration measurement of materials. There is this.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능이나 구성에 대한 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있을 경우에는 이를 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, it will be omitted if the description of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention.

도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광자결정 광섬유 축 결정 시스템에 관한 구성도이다. 1 is a block diagram of a photonic crystal optical fiber axis determination system according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 상기 광자결정 광섬유 축 결정 시스템(100)은 광원(110), 광섬유(120) 및 분석기(130)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the photonic crystal optical fiber axis determination system 100 includes a light source 110, an optical fiber 120, and an analyzer 130.

상기 광원(110)은 광섬유(120) 측면으로 빛을 입사시킨다. 상기 광원(110)은 상기 빛을 광섬유(120)의 축(ℓ) 방향에 경사진 방향으로 입사시키기 위하여, 상기 광섬유(120)를 포함하는 평면에서 광섬유(120) 축(ℓ)의 방향과 10도 이상 170도 이하로 광을 입사시킬 수 있다. 상기 광원(110)은 헬륨-네온(He-Ne) 레이저와 같은 결맞음(coherent)의 빛을 입사시킬 수 있다. 상기 빛은 렌즈를 통하여 광섬유(120)에 바로 입사되거나, 다른 광섬유를 이용하여 입사시킬 수 있다. 상기 광원(110)은 상기 빛을 광섬유(120)의 측면을 통해, 광섬유(120)의 중심을 지나도록 입사시킬 수 있다. 상기 빛이 광섬유(120)의 중심을 지나도록 함으로써, 복굴절 축 및 대칭축 결정에 유리해질 수 있다. 상기 광섬유(120)를 투과한 빛은 서로 간섭하며, 상기 간섭에 의한 간섭 패턴이 광섬유(120)를 포함한 평면에 수직 방향으로 분포한다. The light source 110 injects light toward the side of the optical fiber 120. The light source 110 is a direction of the optical axis 120 axis (l) and the direction of the optical fiber 120 in the plane including the optical fiber 120 in order to inject the light in the direction inclined to the axis (l) direction of the optical fiber 120 Light can be incident to more than 170 degrees. The light source 110 may inject coherent light, such as a helium-neon laser. The light may be directly incident on the optical fiber 120 through the lens or may be incident on another optical fiber. The light source 110 may inject the light through the side of the optical fiber 120 to pass through the center of the optical fiber 120. By passing the light through the center of the optical fiber 120, it may be advantageous to determine the birefringence axis and the symmetry axis. The light transmitted through the optical fiber 120 interferes with each other, and the interference pattern due to the interference is distributed in a direction perpendicular to the plane including the optical fiber 120.

상기 광원(110)으로부터 입사되는 빛의 파장은 200㎚ 이상 2㎛이하의 파장인 결맞음(coherent)의 빛으로 구성될 수 있다. The wavelength of light incident from the light source 110 may be composed of coherent light having a wavelength of 200 nm or more and 2 μm or less.

상기 광섬유(120)는 상기 광원(110)의 빛이 투과되고, 비원형 대칭(non-circular symmetry)인 복수의 홀을 포함한다. 상기 광섬유(120)는 6 중첩 회전 대칭성(6-fold rotational symmertry)을 가질 수 있고, 투과되는 빛을 전반사 진행(index guiding) 시킨다. 복굴절 축(optical birefringent axes)을 결정하기 위한 광자결정 광섬유 축 결정 시스템의 경우, 상기 광섬유(120)는 중심에 인접한 제 1홀군 및 상기 제 1 홀군보다 지름이 작은 제 2 홀군을 포함한다. 상기 제 1홀군에 포함되는 홀(121a, 121b)은 상기 제 2 홀군에 포함되는 타 홀(예를 들어,122)보다 지름이 크고, 거울 대칭(mirror symmetry)적으로 배열된다. 상기 제 1 홀군에 포함되는 홀은 광섬유(120) 또는 광원(110)의 회전에 따라서, 입사되는 빛의 방향에 평행하게 배열되거나, 수직으로 배열될 수 있다. 또한, 대칭축(symmetric axes)을 결정하기 위한 광자결정 광섬유 축 결정 시스템의 경우, 상기 광섬유(120)에 포함되는 복수의 홀은 육각 구조(hexagonal structure) 또는 사각 구조로 배열된다. 상기 육각 구조 또는 사각 구조의 꼭지점은 광섬유(120) 또는 광원(110)의 회전에 따라서, 입사되는 빛의 방향에 평행하게 배열되거나, 수직으로 배열될 수 있다. The optical fiber 120 includes a plurality of holes through which light of the light source 110 is transmitted and has non-circular symmetry. The optical fiber 120 may have a six-fold rotational symmertry, and index guiding the transmitted light. In the case of a photonic crystal optical fiber axis determination system for determining optical birefringent axes, the optical fiber 120 includes a first hole group adjacent to a center and a second hole group having a diameter smaller than the first hole group. The holes 121a and 121b included in the first hole group are larger in diameter than other holes (for example, 122) included in the second hole group, and arranged in mirror symmetry. The holes included in the first hole group may be arranged in parallel to the direction of incident light or vertically according to the rotation of the optical fiber 120 or the light source 110. In addition, in the case of a photonic crystal optical fiber axis determination system for determining symmetric axes, the plurality of holes included in the optical fiber 120 are arranged in a hexagonal structure or a square structure. The vertices of the hexagonal structure or the square structure may be arranged parallel to the direction of the incident light or vertically according to the rotation of the optical fiber 120 or the light source 110.

상기 광섬유(120)의 복수의 홀은 지름 크기 및 홀 사이의 간격은 0.1㎛ 이상 500㎛ 이하의 값으로 구성될 수 있다. The plurality of holes of the optical fiber 120 may have a diameter size and a gap between the holes having a value of 0.1 μm or more and 500 μm or less.

상기 분석기(130)는 상기 광원(110) 또는 광섬유(120)를 회전시켜, 상기 광섬유(120)를 투과한 빛의 간섭(interference) 패턴 또는 산란(diffusion) 패턴의 공간적인 세기 변화를 측정하고, 상기 측정 결과를 분석하여, 상기 광섬유(120)의 광학적 축을 결정한다. 상기 광학적 축에는 복굴절 축 또는 대칭축이 포함될 수 있다. 상기 광섬유(120)를 투과하는 광원(110)의 빛은 서로 결맞고, 상기 간섭 패턴은 광자 결정 광섬유(120)를 포함하는 평면에 수직방향으로 분포하게 된다. 상기 분석기(130)는 상기 간섭 패턴의 세기와 간격을 분석함으로써 복굴절 축 및 대칭축 방향을 결정할 수 있다. The analyzer 130 rotates the light source 110 or the optical fiber 120 to measure the spatial intensity change of the interference pattern or the scattering pattern of the light transmitted through the optical fiber 120, The optical axis of the optical fiber 120 is determined by analyzing the measurement result. The optical axis may include a birefringence axis or a symmetry axis. The light of the light source 110 passing through the optical fiber 120 is matched with each other, and the interference pattern is distributed in a direction perpendicular to the plane including the photonic crystal optical fiber 120. The analyzer 130 may determine the birefringence axis and the symmetry axis direction by analyzing the intensity and the interval of the interference pattern.

구체적으로, 상기 분석기(130)는 중심에 인접한 제 1 홀군 및 상기 제 1 홀군 보다 지름이 작은 제 2 홀군을 포함하는 광섬유(120)를 이용하여, 상기 광섬유(120)의 복굴절 축을 결정할 수 있다. 구체적으로, 상기 광섬유(120)는 제 1홀군으로서 중심에 인접한 거울 대칭적인 두 개 또는 네 개의 큰 홀을 가질 수 있다. 따라서, 상기 광섬유(120)에 입사되어 투과된 빛의 간섭 패턴은 광섬유(120) 또는 광원(110)의 180도 회전마다 반복적인 패턴을 보이게 되고, 대칭성 관계에 의해서 광섬유(120) 또는 광원(110)의 30도 회전마다 특정 간섭 패턴을 보이게 된다. 그 결과, 상기 분석기(130)는 상기 간섭 패턴의 공간적 위치 관계를 분석하여 광자결정 광섬유의 복굴절 축을 결정할 수 있다. Specifically, the analyzer 130 may determine the birefringence axis of the optical fiber 120 using the optical fiber 120 including a first hole group adjacent to the center and a second hole group having a smaller diameter than the first hole group. Specifically, the optical fiber 120 may have two or four large holes symmetrically adjacent to the center as the first hole group. Therefore, the interference pattern of the light incident on and transmitted to the optical fiber 120 shows a repetitive pattern every 180 degrees of rotation of the optical fiber 120 or the light source 110, and the optical fiber 120 or the light source 110 by the symmetry relationship. Every 30 degrees of rotation will show a specific interference pattern. As a result, the analyzer 130 may determine the birefringence axis of the photonic crystal fiber by analyzing the spatial positional relationship of the interference pattern.

또한, 상기 분석기(130)는 육각 구조 또는 사각 구조로 배열되는 복수의 홀을 포함하는 광섬유(120)를 이용하여, 상기 광섬유(120)의 대칭축을 결정할 수 있다. 즉, 상기 광섬유(120)는 육각 구조에 해당하는 비원형 대칭인 복수의 홀을 가 짐에 따라 회전 대칭성과 두 종류의 거울 대칭성을 가지게 되므로, 광섬유(120) 또는 광원(110)의 60도 회전마다 두 가지의 특정 간섭 패턴을 보이게 된다. 그 결과, 상기 분석기(130)는 상기 두 가지의 특정 간섭 패턴을 분석하여 대칭축을 결정할 수 있다. In addition, the analyzer 130 may determine the axis of symmetry of the optical fiber 120 using the optical fiber 120 including a plurality of holes arranged in a hexagonal structure or a square structure. That is, since the optical fiber 120 has a plurality of holes of non-circular symmetry corresponding to the hexagonal structure, it has rotational symmetry and two kinds of mirror symmetry, so that the optical fiber 120 or the light source 110 rotates 60 degrees. Each time, two specific interference patterns are shown. As a result, the analyzer 130 may determine the axis of symmetry by analyzing the two specific interference patterns.

또한, 상기 분석기(130)는 상기 광섬유(120) 후방향으로 1ｍ 범위 이내 및 상방향 또는 하방향으로 1ｍ 범위 이내에서 상기 광섬유(120)를 투과하는 빛의 간섭 패턴 또는 산란 패턴을 분석할 수 있다. In addition, the analyzer 130 may analyze the interference pattern or the scattering pattern of the light transmitted through the optical fiber 120 within 1 m range in the rear direction of the optical fiber 120 and within 1 m range in the upward or downward direction. .

도 2는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광자결정 광섬유 축 결정 시스템을 이용한 복굴절 축에 따른 제 1 간섭 패턴 변화를 도시한 그림이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a first interference pattern change according to a birefringence axis using a photonic crystal optical fiber axis determination system according to a second embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광자결정 광섬유 축 결정 시스템에서 광원 또는 광섬유의 회전에 따라, 광섬유(210) 상의 제 1 군에 포함되는 지름이 큰 홀(211, 212)이 입사되는 빛과 수직한 방향으로 배열될 수 있다. 상기와 같은 방향으로 광섬유(210)가 배열되는 경우의 대칭축에 따른 간섭 패턴을 살펴보면, 홀 영역을 투과하는 빛은 대부분 산란되어 크기가 작게 관찰되고, 광섬유 중심에 간섭 패턴이 보이지 않게 된다.Referring to FIG. 2, in a photonic crystal optical fiber axis determining system according to a second embodiment of the present invention, holes 211 and 212 having large diameters included in a first group on an optical fiber 210 are rotated as a light source or an optical fiber is rotated. It may be arranged in a direction perpendicular to the incident light. Looking at the interference pattern along the axis of symmetry when the optical fiber 210 is arranged in the same direction as above, most of the light passing through the hole region is scattered and observed to be small in size, and the interference pattern is not seen at the center of the optical fiber.

도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광자결정 광섬유 축 결정 시스템을 이용한 복굴절 축에 따른 제 2 간섭 패턴 변화를 도시한 그림이다.3 is a diagram illustrating a second interference pattern change along a birefringence axis using a photonic crystal optical fiber axis determination system according to a second embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광자결정 광섬유 축 결정 시스템에서 광원 또는 광섬유의 회전에 따라, 광섬유(210) 상의 제 1 군에 포함되 는 지름이 큰 홀(211, 212)이 입사되는 빛과 수평한 방향으로 배열될 수 있다. 상기와 같은 방향으로 광섬유(210)가 배열되는 경우의 대칭축에 따른 간섭 패턴을 살펴보면, 홀 영역을 투과하는 빛의 상당 부분에 대해 광 경로가 확보되어 비교적 적은 산란으로 크기가 크게 관찰되고, 광섬유 중심으로 강한 빛의 분포를 보이게 된다. Referring to FIG. 3, in the photonic crystal optical fiber axis determination system according to the second embodiment of the present invention, the large diameter holes 211 and 212 included in the first group on the optical fiber 210 according to the rotation of the light source or the optical fiber. ) May be arranged in a horizontal direction with the incident light. Looking at the interference pattern along the axis of symmetry when the optical fiber 210 is arranged in the same direction as described above, the optical path is secured for a substantial portion of the light passing through the hole region, and the size is observed with relatively small scattering, and the center of the optical fiber is observed. The strong light distribution is shown.

계속해서 광원 또는 광섬유의 회전에 따라 상기와 다른 방향에서 입사한 빛의 경우. 간섭 무늬 패턴은 광섬유의 중심을 기준으로 비대칭적으로 나타나게 된다. 상기 비대칭성은 간섭 무늬 측정의 위치를 전후로 변화시켰을 때 더욱 선명하게 관찰될 수 있다. 상기 간섭 패턴 및 산란 패턴을 분석하여 복굴절 축의 방향을 결정할 수 있다.In the case of light which is incident on a direction different from the above as the light source or optical fiber continues to rotate. The interference fringe pattern appears asymmetrically with respect to the center of the optical fiber. The asymmetry can be observed more clearly when the position of the interference fringe measurement is changed back and forth. The direction of the birefringence axis may be determined by analyzing the interference pattern and the scattering pattern.

도 4는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 광자결정 광섬유 축 결정 시스템을 이용한 대칭축에 따른 제 1 간섭 패턴 변화를 도시한 그림이다.4 is a diagram illustrating a first interference pattern change according to a symmetry axis using a photonic crystal optical fiber axis determination system according to a third embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 광자결정 광섬유 축 결정 시스템에서 광원 또는 광섬유의 회전에 따라, 광원의 빛이 육각 구조로 배열된 홀 형태에서 임의의 꼭지점 방향의 홀(221)로 입사되도록 광섬유(220)가 배열될 수 있다. 상기와 같은 방향으로 광섬유(220)가 배열되는 경우의 대칭축에 따른 간섭 패턴을 살펴보면, 상기 광섬유 중심 위치에서 세기가 큰 간섭 패턴이 관측된다. Referring to FIG. 4, in the photonic crystal optical fiber axis determination system according to the third embodiment of the present invention, as the light source or the optical fiber rotates, holes of the vertex in an arbitrary vertex direction in the shape of holes arranged in a hexagonal structure are arranged. The optical fiber 220 may be arranged to be incident to). Looking at the interference pattern along the axis of symmetry when the optical fiber 220 is arranged in the same direction as above, a large interference pattern is observed at the optical fiber center position.

도 5는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 광자결정 광섬유 축 결정 시스템을 이용한 대칭축에 따른 제 2 간섭 패턴 변화를 도시한 그림이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a second interference pattern change according to a symmetry axis using a photonic crystal fiber axis determination system according to a third embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 광자결정 광섬유 축 결정 시스템에서 광원 또는 광섬유의 회전에 따라, 광원의 빛이 육각 구조로 배열된 홀 형태에서 임의의 면 방향으로 입사되도록 광섬유(220)가 배열될 수 있다. 상기와 같이 입사되는 빛이 육각 구조의 면 방향으로 입사되는 경우 광섬유(220)의 대칭축에 따른 간섭 패턴을 살펴보면, 산란으로 인하여 상기 광섬유 중심 위치에서 간섭 패턴을 관측하기 어렵다.Referring to FIG. 5, in the photonic crystal optical fiber axis determination system according to the third embodiment of the present invention, as the light source or the optical fiber rotates, the light of the light source is incident in an arbitrary plane direction in the form of holes arranged in a hexagonal structure. 220 may be arranged. When the incident light is incident in the plane direction of the hexagonal structure as described above, when looking at the interference pattern along the axis of symmetry of the optical fiber 220, it is difficult to observe the interference pattern at the center of the optical fiber due to scattering.

상기와 같은 방식으로 간섭 패턴 및 산란 패턴을 분석하여 대칭축의 방향을 결정할 수 있다. The direction of the symmetry axis can be determined by analyzing the interference pattern and the scattering pattern in the above manner.

본 발명의 일 실시 예와 관련된 광자결정 광섬유의 축 결정 방법은, 광섬유의 축 방향에 경사진 방향으로 빛이 입사되는 단계, 상기 입사된 빛이 비원형 대칭으로 배열된 복수의 홀을 포함하는 광섬유를 투과하는 단계 및 상기 광섬유를 투과한 빛의 간섭 패턴 또는 산란 패턴의 공간적인 세기 변화를 측정하여 상기 광섬유의 광학적 축을 결정하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 복수의 홀은 중심에 인접한 제 1 홀군 및 상기 제 1 홀군보다 지름이 작은 제 2 홀군을 포함하고, 상기 광섬유를 투과한 빛의 간섭 패턴 또는 산란 패턴의 공간적인 세기 변화를 측정하여 상기 광섬유의 복굴절 축을 결정할 수 있다. 또한, 상기 복수의 홀은 육각 구조 또는 사각 구조로 배열되고, 상기 광섬유를 투과한 빛의 간섭 패턴 또는 산란 패턴의 공간적인 세기 변화를 측정하여, 상기 광섬유의 대칭축을 결정할 수 있다. In the axial determination method of a photonic crystal optical fiber according to an embodiment of the present invention, the light is incident in a direction inclined to the axial direction of the optical fiber, the optical fiber including a plurality of holes in which the incident light is arranged in a non-circular symmetry Determining the optical axis of the optical fiber by measuring the spatial intensity variation of the interference pattern or scattering pattern of the light transmitted through the optical fiber. The plurality of holes may include a first hole group adjacent to a center and a second hole group having a smaller diameter than the first hole group, and measure a spatial intensity change of an interference pattern or scattering pattern of light transmitted through the optical fiber. The birefringence axis of the optical fiber can be determined. In addition, the plurality of holes are arranged in a hexagonal structure or a square structure, by measuring the spatial intensity change of the interference pattern or scattering pattern of the light transmitted through the optical fiber, it is possible to determine the axis of symmetry of the optical fiber.

이상 본 발명의 특정 실시 예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 기술 사상은 첨부된 도면과 상기한 설명 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이며, 이러한 형태의 변형은, 본 발명의 정신에 위배되지 않는 범위 내에서 본 발명의 특허 청구 범위에 속한다고 볼 것이다.While specific embodiments of the present invention have been illustrated and described, the technical idea of the present invention is not limited to the accompanying drawings and the above description, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It is obvious to those skilled in the art, and such modifications will be regarded as belonging to the claims of the present invention without departing from the spirit of the present invention.

도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광자결정 광섬유 축 결정 시스템에 관한 구성도.1 is a block diagram of a photonic crystal optical fiber axis determination system according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광자결정 광섬유 축 결정 시스템을 이용한 복굴절 축에 따른 제 1 간섭 패턴 변화를 도시한 그림.2 is a diagram illustrating a first interference pattern change according to a birefringence axis using a photonic crystal optical fiber axis determination system according to a second embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광자결정 광섬유 축 결정 시스템을 이용한 복굴절 축에 따른 제 2 간섭 패턴 변화를 도시한 그림.3 is a view showing a second interference pattern change along the birefringence axis using the photonic crystal optical fiber axis determination system according to a second embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 광자결정 광섬유 축 결정 시스템을 이용한 대칭축에 따른 제 1 간섭 패턴 변화를 도시한 그림.4 is a diagram illustrating a first interference pattern change according to a symmetry axis using a photonic crystal optical fiber axis determination system according to a third embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 광자결정 광섬유 축 결정 시스템을 이용한 대칭축에 따른 제 2 간섭 패턴 변화를 도시한 그림.5 is a view showing a second interference pattern change along the axis of symmetry using the photonic crystal optical fiber axis determination system according to the third embodiment of the present invention.

Claims (11)

광섬유의 축 방향에 경사진 방향으로 빛을 입사시키는 광원;A light source for injecting light in an inclined direction to the axial direction of the optical fiber; 상기 광원의 빛이 투과되고, 비원형 대칭으로 배열된 복수의 홀을 포함하는 광섬유; 및An optical fiber including a plurality of holes through which light of the light source is transmitted and arranged in a non-circular symmetry; And 상기 광섬유를 투과한 빛의 간섭 패턴 또는 산란 패턴의 공간적인 세기 변화를 측정하여 상기 광섬유의 광학적 축을 결정하는 분석기를 포함하는 광자결정 광섬유의 축 결정 시스템.And an analyzer for determining an optical axis of the optical fiber by measuring a spatial intensity change of the interference pattern or the scattering pattern of the light transmitted through the optical fiber. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수의 홀은 중심에 인접한 제 1 홀군 및 상기 제 1 홀군보다 지름이 작은 제 2 홀군을 포함하고,The plurality of holes includes a first hole group adjacent to the center and a second hole group having a smaller diameter than the first hole group, 상기 분석기는 상기 광섬유를 투과한 빛의 간섭 패턴 또는 산란 패턴의 공간적인 세기 변화를 측정하여, 상기 광섬유의 복굴절 축을 결정하는 것을 특징으로 하는 광자결정 광섬유의 축 결정 시스템.The analyzer determines the birefringence axis of the optical fiber by measuring the spatial intensity change of the interference pattern or scattering pattern of the light transmitted through the optical fiber. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수의 홀은 육각 구조 또는 사각 구조로 배열되고, The plurality of holes are arranged in a hexagonal structure or a square structure, 상기 분석기는 상기 광섬유를 투과한 빛의 간섭 패턴 또는 산란 패턴의 공간적인 세기 변화를 측정하여, 상기 광섬유의 대칭축을 결정하는 것을 특징으로 하는 광자결정 광섬유의 축 결정 시스템.The analyzer determines the axis of symmetry of the optical fiber by measuring the spatial intensity change of the interference pattern or scattering pattern of the light transmitted through the optical fiber, the axis determination system of the photonic crystal optical fiber. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수의 홀의 지름은 0.1㎛ 이상 500㎛ 이하의 값인 것을 특징으로 하는 광자결정 광섬유의 축 결정 시스템.The diameter of the plurality of holes is a value of 0.1 ㎛ to 500 ㎛ axial crystal system of the optical crystal, characterized in that the value. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수의 홀 사이의 간격은 0.1㎛ 이상 500㎛ 이하의 값인 것을 특징으로 하는 광자결정 광섬유의 축 결정 시스템.The spacing between the plurality of holes is a value of 0.1 µm or more and 500 µm or less. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광원으로부터 입사되는 빛의 파장은 200㎚ 이상 2㎛이하인 것을 특징으로 하는 광자결정 광섬유의 축 결정 시스템.And a wavelength of light incident from the light source is 200 nm or more and 2 m or less. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광원으로부터 입사되는 빛은 상기 광섬유의 축 방향에 대해 10도 내지 170도의 각도로 입사되는 것을 특징으로 하는 광자결정 광섬유 축 결정 시스템.And the light incident from the light source is incident at an angle of 10 degrees to 170 degrees with respect to the axial direction of the optical fiber. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분석기는 광섬유 후방향으로 1ｍ 범위 이내 및 상방향 또는 하방향으로 1ｍ 범위 이내에서 상기 광섬유를 투과한 빛의 간섭 패턴 또는 산란 패턴을 측정하는 것을 특징으로 하는 광자결정 광섬유 축 결정 시스템.And the analyzer measures an interference pattern or a scattering pattern of light transmitted through the optical fiber within a range of 1m in the rear direction of the optical fiber and within a range of 1m in the upward or downward direction. 광섬유의 축 방향에 경사진 방향으로 빛이 입사되는 단계;Injecting light in a direction inclined to the axial direction of the optical fiber; 상기 입사된 빛이 비원형 대칭으로 배열된 복수의 홀을 포함하는 광섬유를 투과하는 단계; 및Transmitting the incident light through an optical fiber including a plurality of holes arranged in non-circular symmetry; And 상기 광섬유를 투과한 빛의 간섭 패턴 또는 산란 패턴의 공간적인 세기 변화를 측정하여 상기 광섬유의 광학적 축을 결정하는 단계를 포함하는 광자결정 광섬유의 축 결정 방법.And determining an optical axis of the optical fiber by measuring a spatial intensity change of the interference pattern or the scattering pattern of the light transmitted through the optical fiber. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 복수의 홀은 중심에 인접한 제 1 홀군 및 상기 제 1 홀군보다 지름이 작은 제 2 홀군을 포함하고, The plurality of holes includes a first hole group adjacent to the center and a second hole group having a smaller diameter than the first hole group, 상기 광섬유를 투과한 빛의 간섭 패턴 또는 산란 패턴의 공간적인 세기 변화를 측정하여 상기 광섬유의 복굴절 축을 결정하는 것을 특징으로 하는 광자결정 광섬유의 축 결정 방법.And determining the birefringence axis of the optical fiber by measuring a spatial intensity change of the interference pattern or the scattering pattern of the light transmitted through the optical fiber. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 복수의 홀은 육각 구조 또는 사각 구조로 배열되고, The plurality of holes are arranged in a hexagonal structure or a square structure, 상기 광섬유를 투과한 빛의 간섭 패턴 또는 산란 패턴의 공간적인 세기 변화를 측정하여 상기 광섬유의 대칭축을 결정하는 것을 특징으로 하는 광자결정 광섬유의 축 결정 방법.And determining the symmetry axis of the optical fiber by measuring a spatial intensity change of the interference pattern or the scattering pattern of the light transmitted through the optical fiber.
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