KR20000008019A - 광파장 가변 필터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광파장 가변 필터에 관한 것으로, 기판에 형성된 제1지지대에 고정되는 제1콜리메이터, 제1콜리메이터의 광축상에 배열되어 소정 파장을 통과시키도록 튜닝되는 필터, 필터를 기판에 안착하는 필터 안착기, 필터 안착기의 회전에 의해 튜닝되어 필터를 통과하는 파장의 광을 수광하도록 정렬되는 제2콜리메이터, 기판위에 형성되고 제2콜리메이터가 장착되는 제2지지대 및 구성요소들을 덮는 커버를 구비하는 광파장 가변 필터에 있어서, 필터 안착기와 제2지지대 사이의 기판위에 부착되어 제2콜리메이터를 고정하는 고정수단을 포함함을 특징으로한다.
본 발명에 의하면, 광파장 가변 필터에서 콜리메이터의 고정수단으로서 새들을 사용함으로써 정렬시 안정성을 확보할 수 있고, 정렬 후에는 전체 표면적이 작은 새들과 콜리메이터에 1차 솔더링하고, 2차로 콜리메이터를 지지대에 솔더링함으로써 미세한 광특성 변화를 방지할 수 있다.

Description

광파장 가변 필터
본 발명은 광파장 가변 필터(Optical Tunable Filter)에 관한 것으로, 특히 광파장을 필터링하여 소정 파장 대역을 얻는 광파장 가변 필터에 관한 것이다.
광파장 가변 필터의 핵심소자는 광원을 튜닝하는 필터이며, 필터의 코팅상태는 전체면에 걸쳐 균일해야한다. 필터의 코팅면이 전체적으로 균일하다고 가정했을 때 필터의 기울어진 각도에 따라 원하는 파장대역을 선택할 수 있다. 이러한 광파장 가변 필터의 제작 사양은 일반적으로 1530 내지 1560nm의 파장대역에서 소정 값 이하의 손실값 등의 신뢰성 조건을 만족하여야 한다. 이 조건을 만족시키기 위하여는 필터의 각도를 변화시킬 수 있는 구조여야하며 변화된 각도에서 외부의 환경조건, 예를 들어 진동, 온도 등에 견딜 수 있는 내구성을 갖춘 구조여야한다.
도 1(a)는 종래의 광파장 가변 필터의 구조도이다. 도 1(a)에 따른 광파장 가변 필터는 기판(Base, 100), 기판(100) 위에 형성된 제1지지대(102), 제1지지대(102)에 솔더링(Soldering) 등으로 고정되는 제1 콜리메이터(Collimator, 104), 제1콜리메이터(104)의 광축에 위치하고 제1콜리메이터를 통과한 광중 소정 대역의 광파장을 통과시키는 필터(106), 필터(106)를 지지하는 필터 안착기(Filter Holder, 108), 기판(100)에 형성된 제2지지대(110), 제2지지대(110)에 장착되어 필터(106)를 통과한 광을 집속하는 제2콜리메이터(112), 필터 안착기(108)를 회전시킬 수 있는 캠(Cam, 114), 상하운동하여 캠(114)을 회전함으로써 필터 안착기(108)를 회전시켜서 필터(106)가 소정 대역의 광파장을 통과시키도록하는 캠 회전기(Cam Rotator, 116), 캠 회전기(116)를 상하로 움직이는 샤프트(118) 및 필터(106)의 역회전(Backlash)을 방지하는 압축 스프링(120)으로 구성된다. 참조번호 122는 광섬유이다.
도 1(b)는 도 1(a)의 광파장 가변 필터의 측면도이다. 참조번호 122는 커버이다.
그러나, 상술한 장치를 통해 콜리메이터를 정렬하는 방법은 제1콜리메이터(104)를 먼저 고착시킨 후, 필터(106)를 튜닝하고 제2콜리메이터(112)를 정렬한 후 제2지지대(110)에 에폭시(Epoxy)로 접착하였다. 이러한 방법은 제2지지대(110)가 기판(100)과 일체로 되어있어서 콜리메이터의 접착작업시 접착이 불안정하여 비틀림이 발생할 수 있다. 또한 에폭시는 시간이 지나면서 에폭시 자체에 크랙(crack)이 발생할 수 있으며, 그에 따라 고온 및 진동 등에 의한 환경조건이 악화될 경우 제품의 신뢰성에 치명적인 영향을 줄 수 있다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 제2콜리메이터를 안착시키는 고정수단을 구비하여 정렬한 후 솔더링을 통해 고착시키는 광파장 가변 필터를 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 광파장 가변 필터의 구조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 광파장 가변 필터의 구조도이다.
도 3은 도 2(a)에 도시된 고정수단에 대한 실시예이다.
상기 기술적 과제를 이루기위한, 본 발명은 기판에 형성된 제1지지대에 고정되는 제1콜리메이터, 상기 제1콜리메이터의 광축상에 배열되어 소정 파장을 통과시키도록 튜닝되는 필터, 상기 필터를 상기 기판에 안착하는 필터 안착기, 상기 필터 안착기의 회전에 의해 튜닝되어 상기 필터를 통과하는 파장의 광을 수광하도록 정렬되는 제2콜리메이터, 상기 기판위에 형성되고 상기 제2콜리메이터가 장착되는 제2지지대 및 상기 구성요소들을 덮는 커버를 구비하는 광파장 가변 필터에 있어서, 상기 필터 안착기와 상기 제2지지대 사이의 기판위에 부착되어 상기 제2콜리메이터를 고정하는 고정수단을 포함함을 특징으로한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 도 2(a)는 본 발명에 따른 광파장 가변 필터의 구조도이다. 도 2(a)에 따른 광파장 가변 필터는 기판(200), 기판(200) 위에 형성된 제1지지대(202), 제1지지대(202)에 솔더링 등으로 고정되는 제1콜리메이터(204), 제1콜리메이터(204)의 광축에 위치하고 제1콜리메이터를 통과한 광중 소정 대역의 광파장을 통과시키는 필터(206), 에폭시로 기판(200)의 해당위치에 부착되어 필터(206)를 안착하는 필터 안착기(208), 기판(200)에 형성된 제2지지대(210), 제2지지대(210)에 장착되어 필터(206)를 통과한 광을 집속하는 제2콜리메이터(212), 필터 안착기(208)를 0 내지 20°까지 회전시킬 수 있는 캠(214), 상하운동하여 캠(214)을 회전함으로써 필터 안착기(208)를 회전시켜서 필터(206)가 소정 대역의 광파장을 통과시키도록하는 캠 회전기(216), 캠 회전기(216)를 상하로 움직이는 샤프트(218), 필터(206)의 역회전을 방지하는 압축 스프링(220) 및 필터 안착기(208)과 제2지지대(210)사이의 기판(200) 위에 부착되어 제2콜리메이터(210)를 고정하는 고정수단(300)을 포함한다. 또한, 제1콜리메이터(204)의 솔더링을 위한 제1솔더링 홀부(302), 제2콜리메이터(212)의 솔더링을 위한 제2솔더링 홀부(304) 및 제1 및 제2콜리메이터(204, 212)가 기판(200)의 외부로 돌출되는 부분에 씌워지는 부트(Boot, 306)를 더 포함한다. 부트(306)의 재질은 고무가 적절하다. 참조번호 222는 광섬유이다.
도 2(b)는 도 2(a)에 도시된 광파장 가변 필터의 측면도이다. 참조번호 224는 커버이고, 308은 진동이나 충격에 대하여 필터(206)의 유동을 막기위해 필터(206)에 해당하는 커버(224)의 위치에 부착되는 탄성부재이다.
도 3은 도 2(a)의 고정수단(300)에 대한 실시예로서, 새들(Saddle)에 대한 사시도이다. 도 3에 도시된 새들은 평판부재(300)위에 콜리메이터의 직경만큼 이격되어 형성된 두 발(302)을 구비한다. 참조번호 304는 제2콜리메이터와의 솔더링시 접촉면적을 증가시키기위한 것이다. 이 홈은 레이저 웰딩(Laser Welding)시에는 불필요하다. 새들은 제2콜리메이터를 정렬한 후 제2콜리메이터와 솔더링하기위해 기판의 해당부분에 에폭시로 고정된다. 새들은 또한 레이저 웰딩으로 고정될 수 있다.
본 발명에 의하면, 광파장 가변 필터에서 콜리메이터의 고정수단으로서 새들을 사용함으로써 정렬시 안정성을 확보할 수 있고, 정렬 후에는 전체 표면적이 작은 새들과 콜리메이터에 1차 솔더링하고, 2차로 콜리메이터를 지지대에 솔더링함으로써 미세한 광특성 변화를 방지할 수 있다. 새들을 구비함으로써 콜리메이터의 고착시 솔더링에서 향후 레이저 웰딩으로 전환이 가능하다.
또한, 커버에 탄성부재를 구비하여 필터 안착기를 고정함으로써 진동 및 충격에 대해 필터의 튜닝값을 일정하게 유지할 수 있다.

Claims (9)

  1. 기판에 형성된 제1지지대에 고정되는 제1콜리메이터, 상기 제1콜리메이터의 광축상에 배열되어 소정 파장을 통과시키도록 튜닝되는 필터, 상기 필터를 상기 기판에 안착하는 필터 안착기, 상기 필터 안착기의 회전에 의해 튜닝되어 상기 필터를 통과하는 파장의 광을 수광하도록 정렬되는 제2콜리메이터, 상기 기판위에 형성되고 상기 제2콜리메이터가 장착되는 제2지지대 및 상기 구성요소들을 덮는 커버를 구비하는 광파장 가변 필터에 있어서,
    상기 필터 안착기와 상기 제2지지대 사이의 기판위에 부착되어 상기 제2콜리메이터를 고정하는 고정수단을 포함함을 특징으로하는 광파장 가변 필터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고정수단은
    평판부재위에 상기 제2콜리메이터의 직경만큼 이격되어 형성된 두 발을 구비하는 새들임을 특징으로하는 광파장 가변 필터.
  3. 제2항에 있어서, 상기 두 발의 상부에 상기 제2콜리메이터와의 솔더링 면적을 크게하기위한 홈을 더 구비함을 특징으로하는 광파장 가변 필터.
  4. 제2항에 있어서, 상기 고정수단은
    상기 평판부재가 상기 기판에 에폭시로 부착되고, 솔더링으로 고정됨을 특징으로하는 광파장 가변 필터.
  5. 제2항에 있어서, 상기 고정수단은
    상기 평판부재가 상기 기판에 레이저로 웰딩됨을 특징으로하는 광파장 가변 필터.
  6. 제2항에 있어서, 상기 필터 안착기를 고정하도록 상기 커버의 해당 부분에 부착되는 탄성부재를 더 포함함을 특징으로하는 광파장 가변 필터.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2콜리메이터의 솔더링을 위해 복수의 솔더링 홀을 더 구비함을 특징으로하는 광파장 가변 필터.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2콜리메이터가 상기 기판의 외부로 돌출되는 부분에 씌워지는 부트를 더 구비함을 특징으로하는 광파장 가변 필터.
  9. 제8항에 있어서, 상기 부트의 재질은 고무임을 특징으로하는 광파장 가변 필터.
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