KR20010022454A - 광학장치 및 용융밀봉 - Google Patents

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KR20010022454A
KR20010022454A KR1020007001039A KR20007001039A KR20010022454A KR 20010022454 A KR20010022454 A KR 20010022454A KR 1020007001039 A KR1020007001039 A KR 1020007001039A KR 20007001039 A KR20007001039 A KR 20007001039A KR 20010022454 A KR20010022454 A KR 20010022454A
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다나 북바인더
조엘 카베리
스티븐 드마티노
게이로드 프란시스
스코트 글리스맨
로버트 모레나
브렌트 웨딩
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알프레드 엘. 미첼슨
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Abstract

광학장치(20)와 그 장치(20)의 제조방법이 개시되어 있다. 상기 장치(20)는 기판(22)과, 기판의 홈공간에 성형 고정된 글라스 프릿 용융밀봉(34)에 의해 상기 기판에 부착된 광 도파관(24) 소자를 포함하며, 상기 글라스 프릿 용융밀봉은 저용융 글라스 프릿으로 이루어진 용융품이다. 상기 기판의 홈공간은 광 도파관 소자(24)를 수용하기 위한 영역과, 글라스 프릿 용융밀봉(34)을 배치시키기 위한 교차영역을 포함한다. 상기 광 도파관 소자(24)는 온도에 따라 변화하는 소자의 광학특성을 조절하기 위해 기판에 부착된다.

Description

광학장치 및 용융밀봉{OPTICAL DEVICE AND FUSION SEAL}
일반적으로, 복합품을 형성하기 위하여 소자를 결합시키는 수단으로서 용융밀봉을 사용한다. 현재까지 용융밀봉은 전구, 음극선관 및 다른 표시장치와 같은 물품의 제조에 사용되었다.
이들 물품의 제조에 있어서, 열팽창계수(CTE)의 일치가 주로 고려되었다. 이는 기본 밀봉이 밀봉되는 소자의 열팽창계수와 적당히 일치된 열팽창계수를 갖는 것이 필요하다. 예를 들어, 음극선관에 있어서, 글라스 소자는 약 95 내지 105 ×10-7/℃의 열팽창계수를 갖는 것이 일반적이다.
본 발명은 평면 도파관, 도파관 격자, 커플러 및 필터와 같은 광학물품 또는 장치에 관한 것이다. 이러한 물품에 있어서, 거의 제로이거나 비교적 큰 음의 열팽창계수를 갖는 기판에 광섬유가 부착될 수 있다. 이를 위하여, 용융 밀봉은 상기 기판과 섬유 모두에 견고하게 접착되어야만 한다. 접착은 상기 프릿 밀봉 전체, 즉 기판과 섬유 사이에서 변형을 전달할 수 있도록 충분히 이루어져야 한다.
굴절률 변화는 자외선광에 의해 실리카 및 게르마늄-실리카 섬유와 같은 광섬유에 유도될 수 있다. 이와 같이 변형된 섬유는 필터 및 채널 추가/드롭 장치와 같은 복합 협대역 광소자의 제조에 유용하다. 이들 장치는 다중파장 통신시스템의 주요부가 될 수 있다. 반사격자(또는 브레그 격자)는 협파장 대역에서 빛을 반사하는 감광장치이다. 통상적으로, 이들 장치는 나노미터 단위로 측정되는 채널 간격을 갖는다.
파장 선택적 필터링에서 브레그 효과를 이용하는 다양한 광섬유 구조가 알려져 있다. 필터를 제조하기 위한 하나의 방법은 광섬유 코어에 적어도 하나의 주기성 격자를 각인하는 것이다. 상기 코어는 피복을 통해 2개의 자외선 빔의 간섭 패턴에 노출된다. 이는 반사격자가 섬유축에 대해 직각으로 향할 수 있도록 한다.
실리카 및 게르마늄-실리카 섬유 반사격자에서, 중심 파장에서의 변화는 온도에 의한 굴절률 변화에 의해 좌우된다. 상기 섬유 격자에 의해 반사된 빛의 주파수는 격자 영역의 온도에 의해 변화된다. 따라서, 이와 같은 섬유는 반사된 빛의 주파수가 온도에 좌우되지 않는 장치에서는 사용될 수 없다.
시스템을 온도 변화에 둔감하도록 장치하는 것이 바람직하다. 1996년 1월 6일자로 출원된 예비출원번호 제 60/010,058호에는 불투열장치가 개시되어 있으며, 양의 열팽창계수를 갖는 열 민감성 소자가 음의 열팽창계수를 갖는 기판의 상부표면상의 2개의 이격된 위치에 부착된다. 이러한 장치에는 리티아 알루미노실리케이트 글라스-세라믹, 베타-유크립타이트를 기판으로 사용하도록 제안되었다. 또한, 광섬유와 같이 상기 기판에 부착되는 물품은 유기 중합체 세멘트, 무기 프릿 또는 금속으로 부착될 수 있다.
본 발명의 목적은 거의 제로이거나 음의 열팽창계수를 갖는 기판과 함께 양의 열팽창계수를 갖는 광소자를 포함하는 광학장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 용융밀봉으로 상기 소자가 기판에 부착된 물품을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 양호한 밀봉특성을 갖고, 낮은 열팽창계수를 가지며 광소자와 기판사이에 접착밀봉을 형성할 밀봉물질을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 용융밀봉을 구체화한 광학장치의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 음(-) 또는 거의 제로인 열팽창계수를 갖는 기판과, 상기 기판에 용융밀봉으로 밀봉된 광소자를 포함하는 광학장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명을 실시하는 통상의 광학장치의 측면도이고,
도 2는 밀봉에서 발생되는 불일치를 나타낸 그래프이며,
도 3은 본 발명이 실시되는 장치의 사시도이고,
도 4는 도 3에 도시된 장치의 평면도이며,
도 5는 본 발명이 실시되는 장치의 사시도이고,
도 6은 본 발명이 실시되는 장치의 사시도이며,
도 7은 본 발명이 실시되는 장치의 측면도이고,
도 8은 본 발명이 실시되는 장치의 사시도이며,
도 9는 본 발명이 실시되는 장치의 측면도이다.
본 발명의 물품은 거의 제로이거나 음의 열팽창계수를 가진 기판과, 용융밀봉으로 상기 기판에 부착된 광소자를 포함하는 광학장치이며, 상기 밀봉은 양의 열팽창계수를 가진 저용융 글라스 프릿과, 음의 열팽창계수를 가진 글라스-세라믹 밀첨가물로 이루어진 용융품이다.
본 발명은 양의 열팽창계수를 갖는 저용융 글라스 프릿을 음의 열팽창계수를 갖는 글라스-세라믹 밀첨가물과 혼합하는 단계; 상기 혼합물로 밀봉 페이스트를 성형하는 단계; 상기 페이스트를 기판상의 표면에 제공하는 단계; 상기 밀봉 페이스트에 광소자를 위치시키는 단계; 및 상기 소자와 기판사이에 밀봉을 형성하기 위하여 소정 시간 동안 소정 온도로 상기 페이스트를 가열하는 단계를 포함하는 광학장치의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 광섬유를 열팽창계수가 훨씬 낮은 기판에 접착하기 위한 유효한 수단을 창안하는 과정에서 안출되었다. 따라서, 본 발명을 전술한 물품과 그 개발을 참조하여 설명한다. 그러나, 본 발명은 그에 한정되는 것은 아니며, 일반적으로 광학장치에서의 용융밀봉에 적용된다.
용융형 밀봉에 있어서, 밀봉물질은 밀봉면을 적시고 접착물을 형성할 정도로 충분히 연화될 수 있는 온도까지 가열되어야만 한다. 다양한 이유로 상기 밀봉온도는 가능한 낮게 유지되는 것이 바람직하다. 따라서, 밀봉을 500℃ 이하, 바람직하게는 400 내지 500℃의 온도에서 형성하는 글라스 프릿은 저용융 또는 중온 밀봉 글라스로 불린다.
용융밀봉 제조에 사용되는 유리물질은 통상적으로 분말형태로 사용되며, 글라스 프릿이라 칭한다. 일반적으로, 밀봉 글라스 프릿은 아밀 아세테이트와 같은 유기 전색제와 혼합되어 유동성 또는 압출성 페이스트를 형성하게 된다. 이러한 페이스트 혼합물은 밀봉면, 이경우에 있어서는 장치의 기판에 제공된다. 밀봉되는 소자의 열팽창계수와 밀봉 글라스 프릿의 열팽창계수간에 차이가 흔히 존재한다. 상기 프릿과 소자간에 팽창이 일치되도록 하기 위하여 밀첨가제가 제조될 수 있다.
유동 및 팽창 융화성 이외에도, 바람직하게 상기 밀봉 글라스 프릿은 많은 다른 양호한 특징을 갖는다. 이는 밀봉되는 부위의 우수한 습윤성과 유기 전색체와의 융화성을 포함한다. 특히, 상기 프릿은 니트로셀룰로오소와 아밀 아세테이트로 이루어진 관습 전색체 및 바인더와 융화될 수 있어야 한다.
결정 또는 비결정 납-아연-보레이트 밀봉 글라스가 용융밀봉을 제조하는데 장기간 통상적으로 사용되었다. 일반적으로, 상기 글라스 계는 필수적으로 68 내지 82%의 PbO, 8 내지 16%의 ZnO, 6 내지 12%의 B2O3와, 선택적으로 최고 5%까지의 SiO2, BaO 및 Al2O3로 구성된다. 일반적으로, 상기 글라스는 약 430 내지 500℃의 밀봉온도에서 유용하다.
최근, 무연, 틴-납-포스페이트 밀봉 글라스계가 개발되었다. 이러한 글라스가 미국특허 제 5,246,890호(아이켄 등)와 제 5,281,560호(프란시스 등)에 상세하게 기재되어 있다. 상기 특허에 개시된 글라스는 무연이며, 400 내지 450℃ 범위의 다소 낮은 밀봉온도를 제공한다.
아이켄 등의 글라스는 비교적 낮은 틴 옥사이드 함량 때문에 음극선관 엔벨로프(envelopes)에서의 밀봉 제조에 특별히 사용하기 위한 것이다. 무연일뿐만 아니라, 상기 글라스는 25 내지 50몰%의 P2O5와, SnO:ZnO의 몰비가 1:1 내지 5:1인 SnO 및 ZnO로 이루어진 조성물을 갖는다. 상기 글라스 조성물은 최고 5몰%의 SiO2, 최고 20몰%의 B2O3및 최고 5몰%의 Al2O3를 포함하는 최고 20몰%의 변형 산화물을 더 함유할 수 있다. 또한, 상기 조성물은 1 내지 5몰%의 지르콘 및/또는 지르코니아와 1 내지 15몰%의 R2O로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 결정화 촉진제를 함유할 수 있다. 또한, 상기 조성물은 최고 5몰%의 WO3, 최고 5몰%의 MoO3, 최고 0.10몰%의 Ag 금속 및 혼합물로부터 선택된 밀봉 접착 촉진제를 포함할 수 있다.
프란시스 등의 글라스는 5:1 이상의 몰비로 이루어진 SnO 및 ZnO를 채용한다. 또한, 이들의 조성물은 최고 25%의 R2O, 최고 20%의 B2O3, 최고 5%의 Al2O3, 최고 5%SiO2및 최고 5%WO3로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 안정화 산화물을 함유한다.
본 목적을 위하여, 밀봉 글라스 프릿은 적당한 조성물로 된 글라스 배치를 용융하여 제조될 수 있다. 상기 글라스 용탕(melt)을 바람직하게는 파편이 형성되도록 급냉시킴으로써 냉각한 후, 분쇄하여 글라스 분말(프릿)을 형성하게 된다. 그 후, 상기 글라스 프릿은 본 발명에 따른 밀첨가제와 혼합된다. 상기 혼합물은 전색제 및 바인더와 혼합되어, 밀봉면에 칠하기 적당한 점성을 가진 페이스트를 형성하게 된다.
음극선관의 밀봉에 사용되는 종래의 전색제 및 바인더는 니트로셀루로오스와 아밀 아세테이트의 혼합물이었다. 최근, 휘발성 유기 화합물을 피하는 전색제가 개발되었다. 셀루로오스 중합체 수용액인 이 전색제는 예비출원 제 60/012,330호에 개시되어 있다. 상기 출원은 1996년 2월 27일자로 출원되었으며, 본 출원인과 동일한 양수인에게 양도되었고, 본 명세서에 반영되었다. 본 발명을 실시하는데 있어서, 다른 적당한 전색제뿐만 아니라, 어떠한 전색제도 선택될 수 있다.
본 발명은 거의 제로 또는 음 팽창 기판에 접합되는 격자와 같은 도파관 응용품에 사용하기 위하여 개발되었다. 거의 제로란 0 내지 300℃ 온도범위에서 0±10×10-7/℃인 열팽창계수 값을 나타낸다. 일반적인 물질은 용융 실리카이다. 음의 열팽창계수는 음의 기울기를 갖는 팽창을 의미한다.
상기 기판은 베타-유크립타이트 글라스-세라믹으로 제조될 수 있다. 그 경우, 채용된 밀첨가물은 적어도 현저하게 파이로포스페이트이다. 적당한 파이로포스페이트는 2(Co,Mg)OㆍP2O5인 일반식을 갖는다. 이 입자는 70 내지 300℃ 범위의 온도에서 상변화를 겪는다. 정확한 온도는 Co 수준에 좌우된다.
상변화를 제외하면, 상기 물질은 0 내지 300℃ 범위에서 양의 열팽창계수를 가질 것이다. 그러나, 체적변화는 상변화에 기인한다. 이는 시스템의 열팽창계수를 음으로 낮추는 실효과를 갖는다. 베타-유크립타이트 기판과 함께 우리가 채용한 특수물질은 28 양이온%의 CoO를 함유한다.
선택적으로, 상기 기판은 용융 실리카일 수 있다. 그 경우, 매우 낮거나 음의 팽창계수를 가진 물질과 함께, 글라스-세라믹 밀첨가제, 파이로포스페이트와 같은 밀봉 글라스 혼합물이 채용될 수 있다. 예를 들어, 상기 물질은 기판과의 오차가 작거나 없는 밀봉에 유효 근제로(near zero) 열팽창계수를 제공하는 베타-유크립타이트, 베타-스파듀민, 또는 베타-쿼츠일 수 있다. 상기 물질은 통상의 첨가제에서 유효 열팽창계수를 낮춘다. 베타-유크립타이트는 바람직한 첨가제이며 혼합물에서 우세하다. 이는 1250℃ 내지 1350℃ 범위의 온도에서 4시간동안 적당한 글라스를 세락믹화함으로써 제조된다. 이의 측정된 열팽창계수는 -50 내지 -75×10-7/℃ 범위이다.
모든 밀첨가제는 글라스-세라믹이다. 이들은 종래의 글라스 용융술에 의해 글라스로 용융되고, 결정화된 다음 볼-밀링에 의해 20 내지 25 미크론의 분말로 분쇄된다. 볼-밀링 후, 공기-분류 또는 400M 스크린을 통해 체질함으로써 각 충전제로부터 큰입자가 제거된다.
본 목적을 위하여, 납-아연-보레이트 또는 틴-아연-포스페이트 프릿이 채용될 수 있으며, 다른 저용융온도 글라스, 예를 들어 납 보레이트가 채용될 수 있다. 그러나, 많은 응용에 있어서, 밀봉을 목적으로 한 페이스트의 레이져 빔 가열이 필요하다. 그 경우, 무연 틴-아연-포스페이트 프릿과의 혼합물이 훨씬 우수하고, 바람직한 프릿이다.
상기 틴-아연-포스페이트 글라스계는 전술한 아이켄 등과 프란시스 등의 특허에 기재되어 있다. 이들 특허의 특징이 전체적으로 반영되었다. 본 목적을 위하여, 우리는 오르토포스페이트와 파이로포스페이트 화학량론사이의 조성을 가진 글라스를 선호한다. 즉, SnO:ZnO의 몰비가 바람직하게는 1 내지 10:1로 SnO와 균형을 이룬 SiO2, Al2O3, B2O3및 WO3를 포함하는 0 내지 5몰%의 선택 산화물, 0 내지 15몰%의 ZnO, 25 내지 33몰%의 P2O5로 이루어진 조성을 가진 글라스를 선호한다.
개발작업에 있어서, 오르토포스페이트 조성물에 가까운 베이스 글라스를 사용하였다. 상기 글라스 조성물은 본질적으로 28.5몰%의 P2O5, 1몰%의 B2O3, 0.5몰%의 Al2O3, 및 몰비가 10:1인 SnO와 ZnO로 구성된다. 상기 글라스는 950℃에서 용융되며, 압연으로 냉각된 다음, 20 내지 25 미크론의 평균 입자크기로 볼밀처리된다.
베이스 글라스와 충진제의 다양한 혼합물은 롤러-밀에서 가중분말을 건조혼합함으로써 제조된다. 상기 혼합물은 거친 스크린을 통해 체질되어 추가 혼합된다. 원통형 6g 유동 펠릿(pellet)을 손으로 압착하여 유동을 측정하고, 상기 펠릿을 현미경 슬라이드에 위치시킨 다음, 소정의 열주기로 가열한다. 아밀 아세테이트 및 니트로셀룰로오스와 프릿 페이스트 혼합물로 불일치(mismatch) 샘플을 제조하여 열팽창을 측정하게 된다. 상기 페이스트는 2개의 용융 실리카 기판으로 역 샌드위치 밀봉을 제조하기 위해 사용된다. 상기 불일치 샘플은 건조된 다음, 소정의 열주기로 가열된다. 상기 기판에서의 팽창 불일치 변형은 편광계로 측정된다.
하기된 표에는 다수의 프릿 혼합물이 나열되어 있다. 또한, 용융 실리카로 역 샌드위치 밀봉의 각 혼합물에 대해 측정하여, 인장 또는 압축으로 표시된 RT 불일치가 게시되어 있다. 상기 열주기는 1시간동안 425℃였다. 각 혼합물의 조성물은 중량%로 주어졌다. 프릿 혼합물 1과 3은 용융 실리카로 중성 또는 매우 약한 인장을 받는다. 혼합물 1과 3의 유동은 샘플에 사용된 425℃ 밀봉 온도에서 매우 우수하였다. 이들 혼합물은 용융 실리카 기판에 유용한 밀봉으로 나타났다.
프릿 혼합물 5와 6은 용융 실리카 샌드위치 밀봉에서 매우 높은 압축을 받는다. 이들 혼합물은 매우 낮은 팽창 기판, 즉 베타-유크립타이트에 유용한 밀봉이다.
이들 프릿을 이용하여 격자장치가 제조된다. 소정 길이의 섬유가 베타-유크립타이트를 사용한 프릿 6에 450℃에서 밀봉된다. 상기 도파관 섬유상에서 편광분석이 이루어진다. 이는 프릿 6이 음팽창 기판으로부터 양팽창 섬유로 불일치 변형을 전달할 정도로 상기 베타-유크립타이트 판에 충분히 접합되었음을 나타낸다.
저 팽창 무연 프릿 혼합물
1 2 3 4 5 6
글라스 75 70 75 72.5 70 70
베타-유크립타이트 17.5 20 15 17.5 10 -
Co-Mg파이로포스페이트 7.5 10 10 10 20 30
유동,㎜ 24 18 23 21 22 25
RT 불일치 약 인장 중성 약 인장 약 인장 중 압축 고 압축
첨부도면에서 도 1은 본 발명에 따른 불투열 광섬유 격자장치(20)의 개략도이다. 상기 장치(20)는 베타-유크립타이트와 같은 음팽창 물질로 이루어진 평면블록으로 성형된 기판(22)을 갖는다. 내부에 적어도 하나의 자외선 유도 반사격자(26)가 각인된 광섬유(24)가 기판(22)의 표면(26)상에 배치된다. 상기 섬유(24)는 기판의 일측단부 포인트(30,32)에 부착된다. 상기 기판(22)의 포인트(30,32)에 섬유(24)를 부착하는 것은 본 발명에 따른 밀봉 글라스 물질로 이루어진 소형 버튼(button)에 의해 실시된다.
도시된 격자장치에서, 섬유(24)는 항상 직선이며 음팽창의 결과로서 압축을 받지 않는 것이 중요하다. 따라서, 섬유(24)는 통상적으로 인장하에서 배치된다. 개략적으로 도시된 바와 같이, 섬유는 부착하기 이전에 추(34)를 사용하여 조절된 인장하에서 배치된다. 적절한 인장의 선택은 섬유가 모든 예상 사용온도에서 압축을 받지 않도록 한다.
본 발명이 응용되는 다른 장치는 광파 광회로이다. 이는 용융 실리카 기판과, 기판상에 형성된 다수개의 광기능을 갖는 장치이다. 집적회로에 전기적 연결이 요구되는 바와 같이, 상기 각각의 기능에는 분리된 외부 섬유로의 연결이 제공되어야만 한다. 각각의 연결섬유는 본 발명에 따른 한 방울의 밀봉물질에 의해 밀봉되고 정렬되어야만 한다. 이를 위해 표의 혼합물 1 또는 3이 사용될 수 있다.
이러한 광학장치에서 용융밀봉은 매우 작은 경향이 있다. 이는 밀봉과정에서 세심한 조절을 필요로 한다. 따라서, 종래의 버너 화염보다는 레이저와 같이 조절가능한 열원을 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 레이저 빔은 초점이 흐려질 수 있다. 즉, 목표 앞 또는 목표로부터 짧은 거리만큼 이격되어 초점이 맞춰질 수 있다. 이는 포인트 포커싱(point focusing)에서 발생할 수 있는 과열을 방지하게 된다.
또한, 많은 응용에 있어서, 간접가열을 사용하는 것이 바람직한 것으로 밝혀졌다. 예를 들어, 기판상에 섬유를 부착할 때, 기판의 전면에 하나 또는 그 이상의 밀봉 페이스트 방울이 제공될 수 있다. 그 후, 도 1의 실시예에 도시된 바와 같이, 섬유가 배치된다.
버너 화염 또는 레이저 빔인 열원이 뒤, 즉 기판의 배면에 가해진다. 이러한 방식으로, 직접가열보다는 기판을 통해 가열함으로써 상기 밀봉 페이스트는 열적으로 연화된다. 이로서 밀봉과정을 더 양호하게 조절할 수 있고, 장치의 손상위험을 줄일 수 있다. 레이저가 사용될 경우, 기판에 손상을 주지 않기 위하여 초점이 흐려질 수 있다(defocusing).
도 2는 용융 실리카로 샌드위치 밀봉을 제조함에 있어서, 2개의 상이한 혼합물을 사용했을 때 나타나는 불일치를 도시한 그래프이다. 횡축은 온도를 나타내고, 종축은 기판에 대한 불일치를 ppm 단위로 나타낸다. 프릿 혼합물에 대한 불일치값은 기판에 대한 것과 동일한 수치를 갖지만, 부호는 양에서 음으로 바뀐다. 도 2에서 양의 값은 기판은 인장되고, 프릿 혼합물은 압축되는 것을 나타낸다.
곡선 A는 혼합물 1가 용융 실리카 사이의 밀봉으로 다양한 온도에서 측정된 불일치값을 나타낸다. 곡선 B는 혼합물 6과 용융 실리카 사이에서 측정된 다소 심한 불일치를 나타내며, 프릿은 높은 압축 상태이다. 혼합물 6은 용융 실리카보다 매우 낮은 열팽창계수를 갖는 기판과 함께 사용하기 위한 것이다. 예를 들어, 이는 약 -50×10-7/℃인 열팽창계수를 가진 베타-유크립타이트 기판과 함께 사용된다.
본 발명은 관련기술의 한계와 불리함으로 인한 하나 또는 그 이상의 문제점을 실질적으로 해소한 광학장치와 그 장치의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 추가적 특징과 잇점이 본 명세서에 기재되어 있고, 부분적으로는 본 명세서로부터 명백해질 것이며, 또는 본 발명을 실시함으로서 알 수 있을 것이다. 본 발명의 목적과 다른 잇점은 특히 첨부도면과 함께 상세한 설명 및 청구범위에 적시된 기구, 장치, 구조 및 방법에 의해 실현될 것이다.
예시되고 광범위하게 설명된 바와 같이, 본 발명의 목적에 따른 잇점을 달성하기 위하여, 본 발명은 격자가 일체화된 광 도파관 섬유를 포함하는 광학장치로 구성되어지되, 상기 섬유는 온도에 따라 변화하는 격자가 일체화된 섬유의 광학특성을 조절하기 위하여 기판에 부착된다. 상기 기판에는 제 1 종채널이 형성되어 있다. 상기 기판은 상기 제 1 종채널과 함께 제 1 홈 교차부를 형성하는 제 1 횡단홈을 더 포함한다. 격자가 일체화된 광 도파관 섬유는 상기 제 1 종채널과 정렬되며, 제 1 홈 교차부에서 기판에 부착된다.
다른 특징으로, 본 발명은 광 도파관 섬유와 격자를 포함하는 광학장치의 제조방법을 포함하되, 상기 기판은 광 도파관 섬유 격자의 온도 변화특성을 조절하고, 상기 방법은 기판을 제공하는 단계를 포함한다. 다른 단계는 상기 기판에 공간을 형성하는 단계로서, 상기 기판은 형성된 공간이 종 영역과 적어도 하나의 횡 횡단 영역을 갖도록 한정한다. 다른 단계는 상기 기판 공간의 종 영역을 따라 광 도파관 섬유를 위치시키는 단계이다. 또 다른 단계는 상기 공간의 종 및 횡 영역으로 유동하는 바람직하게는 액체 상태인 유동성 접착제를 제공하는 단계로서, 상기 유동성 접착제는 상기 공간의 횡 횡단 영역과 종 영역 부근에서 상기 위치된 광 도파관 섬유를 기판에 고정하는 고형 접착제 몸체로 응고된다.
다른 특징으로, 본 발명은 글라스 프릿 용융밀봉, 바람직하게는 저 용융밀봉 글라스로 기판에 고정된 광 도파관을 포함하는 광학장치를 포함한다.
다른 특징으로, 본 발명은 광 도파관 섬유 격자를 포함하는 광학장치를 포함하고, 온도에 따라 변화하는 광 도파관 섬유 격자의 특성을 조절하기 위하여 상기 광 도파관 섬유 격자는 섬유에 부착되어 기판이 섬유에 힘을 가하도록 하고, 상기 광 도파관 섬유 격자는 접착제로 기판에 부착되며, 상기 기판은 접착제를 수용하기 위한 공간을 한정하고, 상기 공간은 중앙 영역과 중앙 영역으로부터 연장된 핑거 영역(finger region)을 가지며, 액체 상태인 상기 접착제는 중앙 영역과 핑거 영역으로 유동하여 그 내부에서 고형 접착제 몸체로 응고되고, 상기 고형 접착제 몸체는 상기 공간과 결합된다.
다른 특징으로, 본 발명은 광 도파관 섬유 격자를 포함한 광학장치를 포함하며, 온도에 따라 변화하는 광 도파관 섬유 격자의 특성을 조절하기 위하여 상기 광 도파관 섬유 격자는 섬유에 부착되어 기판이 섬유에 힘을 가하도록 하고, 상기 광 도파관 섬유 격자는 글라스 프릿 용융밀봉으로 기판에 부착된다.
전술한 대략적인 설명과 하기된 상세한 설명은 모두 예시적인 것이며, 청구된 본 발명을 더 설명하기 위한 것임을 알 수 있을 것이다.
첨부도면은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명의 원리를 설명하는 상세한 설명과 함께 명세서의 일부를 구성하며, 본 발명의 실시예가 도시되어 있다.
본 발명에 따른 광학장치는 격자가 일체화된 광 도파관 섬유를 포함하되, 상기 광 도파관 섬유는 온도에 따라 변화하는 격자가 일체화된 섬유의 광학특성을 조절하기 위하여 기판에 부착된다. 상기 장치는 기판을 포함하되, 상기 기판은 제 1 종채널과 기판 내부의 제 1 횡단홈을 한정하며, 상기 제 1 횡단홈은 제 1 종채널과 함께 제 1 홈 교차부를 형성한다. 상기 광 도파관 섬유는 제 1 종채널과 정렬되며, 제 1 홈 교차부에서 기판에 부착된다. 상기 기판은 소정의 길이, 폭, 높이 및 상부표면인 제 1 표면, 그리고 하부 표면인 제 2 표면을 갖는다. 바람직하게, 상기 기판은 길이가 폭과 높이보다 비례적으로 더 커서 긴 형상이다. 바람직하게, 상기 제 1 종채널은 기판의 길이와 동일선상에서 정렬된다. 바람직하게, 상기 제 1 종채널은 기판의 제 1 표면내에 형성된다. 바람직하게, 상기 제 1 횡단홈은 기판의 제 1 표면내의 횡 횡단홈 채널을 포함하며, 상기 횡단홈 채널은 제 1 종채널을 가로지른다.
상기 광학장치는 바람직하게는 기판의 제 1 표면내에 제 1 횡단홈 채널을 더 포함하며, 상기 제 2 횡단홈은 제 1 횡단홈 채널과 함께 제 2 홈 교차부를 형성하고, 상기 광 도파관 섬유는 제 2 홈 교차부에서 기판에 더 부착된다. 상기 제 2 횡단홈과 교차부는 바람직하게 제 1 횡단홈과 동일한 구조를 갖는다.
바람직하게, 상기 기판내의 횡 횡단홈 채널은 제 1 종채널에 대해 대체로 수직이다. 바람직하게, 제 1 종채널을 한정하는 기판의 제 1 표면은 제 1 종채널과 대체로 수직인 제 2 채널로서 상기 제 1 횡단홈을 더 한정한다.
상기 광학장치는 광 도파관 섬유를 전술한 구조에 부착하기 위한 접착제를 더 포함하며, 바람직하게 상기 접착제는 응고되는 유동성 접착제로 구성된다. 더 바람직하게, 상기 광학장치는 저 용융 밀봉 글라스로 제조된 글라스 프릿 용융밀봉을 포함하며, 상기 글라스 프릿 밀봉은 제 1 홈 교차부를 대체로 충진시키고 제 1 횡단홈으로 연장되며, 상기 광 도파관 섬유는 글라스 프릿 용융밀봉으로 제 1 홈 교차부의 기판에 부착된다. 바람직하게, 상기 글라스 프릿 용융밀봉은 제 1종채널로 연장된다.
바람직하게, 본 발명의 횡단홈은 테이퍼형 확공기(reamer)로 성형된 도브 테일(dove tail)형 또는 원뿔형 등으로 테이퍼진 단면을 갖는다.
바람직하게, 상기 기판은 단위 구조 및 조성을 가진 단일물질로 구성될 수 있다. 바람직하게, 상기 단일 단위 기판물질은 미소균열된 리티아 알루미노실리케이트 베타-유크립타이트 글라스-세라믹에서 나타나는 바와 같이 본질적으로 음의 열팽창계수를 갖는다.
또한, 상기 기판은 적어도 2개의 상이한 물질로 구성된 합성기판일 수 있다. 상기 상이한 물질은 서로 다른 열팽창계수를 가지며, 서로 결합되어 합성기판을 형성하되, 물질의 이질성과 이들의 결합으로 인해 음의 유효 열팽창계수를 갖는 합성기판을 형성하게 된다.
바람직하게, 상기 제 1 종채널은 제 1 단부와, 제 1 단부로부터 떨어진 제 2 원위단부를 포함하되, 상기 제 1 횡단홈은 제 1 단부 및 제 2 원위단부 내측의 제 1 종채널과 함께 제 1 홈 교차부를 형성한다. 또한, 상기 제 2 횡단홈은 제 1 단부 및 제 2 원위단부 내측의 제 1 종채널과 함께 제 2 홈 교차부를 형성하며, 이는 바람직하게 상기 제 1 홈 교차부로부터 떨어져 있다.
이하, 첨부도면에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예를 참조한다. 본 발명에 따른 광학장치의 실시예가 도 3 및 도 4에 도시되어 있으며, 참조번호 50으로 표시된다. 도시된 바와 같이, 광학장치(50)는 굴절률이 주기적으로 변화되는 바람직하게는 브레그 격자인 격자(54)가 일체화된 광 도파관 섬유(52)를 포함한다. 광 도파관 섬유(52)는 기판(56)에 부착된다. 제 1 횡단홈(60)은 제 1 종채널(58)과 함께 제 1 홈 교차부(62)를 형성하며, 광 도파관 섬유(52)는 제 1 종채널(58)과 정렬되어 홈 교차부(62)에서 기판(56)에 부착된다. 제 2 횡단홈(64)은 제 1 종채널(58)과 함께 제 2 홈 교차부(66)를 형성하며, 섬유(52)는 제 2 홈 교차부(66)에서 부착된다. 기판의 제 1 표면(68)은 제 1 종채널(58)과, 제 1 및 제 2 횡단홈(60)(64)을 한정하며, 상기 제 1 및 제 2 횡단홈(60)(64)은 제 1 종채널(58)에 대해 대체로 수직이다. 기판(56)에 광 도파관(52)을 부착하기 위한 수단(70)은 바람직하게는 접착제이고, 가장 바람직하게는 글라스 프릿 용융밀봉(72)이며, 글라스 프릿 용융밀봉(72)은 홈 교차부(62)(66)를 대체로 충진하고 상기 교차부에 근접된 횡단홈 영역(74)으로 연장됨과 아울러, 상기 교차부에 근접된 종채널 영역(76)으로 연장된다.
도 5는 음의 열팽창계수를 갖는 단일 단위물질로 구성된 본 발명의 바람직한 기판(56)을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예로서, 테이퍼형 단면(78)를 가진 횡단홈(60)(64)이 기판(56)내에 형성된다. 도브 테일형과 같은 테이퍼형 단면(78)은 교차부(62)(66)에 제공된 접착수단(70)이 제한된채로 유지되어 기판에 대해 움직일 수 없도록 한다. 또한, 종채널(58)이 테이퍼형 단면을 가질 수 있다. 이러한 테이퍼형 단면 형상은 교차부(62)(66)의 유리질 용융밀봉이 기판(56)과 결합된채로 유지되도록 한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 횡단홈 보어(88)는 테이퍼형 리머로 성형된 테이퍼형 단면(78)을 가질 수 있어서, 원뿔형이 될 수도 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 종채널(58)은 제 1 단부(80)와 제 2 원위단부(82)를 포함하되, 제 1 횡단홈(60), 제 1 홈 교차부(62), 제 2 횡단홈(64) 및 제 2 홈 교차부(66)는 상기 제 1 단부 및 제 2 원위단부(82)의 내측에 위치된다.
본 발명은 광 도파관 섬유 격자와 기판이 포함된 광학장치의 제조방법을 포함하며, 상기 기판은 온도에 따라 변화하는 광 도파관 섬유의 특성을 조절하며, 상기 방법은 기판을 제공하는 단계와, 상기 제공된 기판에 종 영역과 적어도 하나의 횡 횡단 영역을 가진 공간을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 형성된 공간의 종 영역을 따라 광 도파관 섬유를 위치시키는 단계와, 상기 공간의 종 및 횡 영역으로 유동하여 종 영역과 횡 영역의 교차부 하부표면을 대체로 덮도록 액체 상태의 접착제를 제공하는 단계를 포함하며, 상기 유동성 접착제는 상기 공간의 종 영역과 횡 횡단 영역의 교차부 부근에서 광 도파관 섬유를 기판에 부착하는 고형 접착제 몸체로 응고된다. 바람직하게, 상기 접착제는 교차부로부터 교차부 부근의 공간 영역으로 연장되도록 제공된다.
격자(54)와 광 도파관 섬유를 포함하는 광학장치(50)의 제조방법에 있어서, 기판(56) 제공단계는 단일 물질로 구성된 기판(56)을 제공하는 단계를 포함한다. 바람직하게, 상기 기판(56)은 거의 제로이거나 음의 열팽창게수를 갖는다. 상기 방법은 서로 다른 열팽창계수를 가진 적어도 2개의 상이한 물질로 이루어진 합성기판인 기판(56)의 제공단계를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 기판(56)에 공간(84)을 형성하는 단계는 공간(84)의 종 영역(58)을 형성하기 위하여 기판에 슬롯을 절단하는 단계를 포함한다. 상기 공간(84)을 형성하는 단계는 횡 횡단 영역(60)(64)을 형성하기 위하여 상기 종 영역(58)에 대체로 수직하도록 기판(56)에 슬롯을 절단하는 단계를 포함한다. 바람직하게, 공간(84)을 형성하는 단계는 테이퍼형 공간을 형성하는 단계를 포함한다.
종 영역(58)과 횡 횡단 영역(60)(64)을 가진 공간(84)을 형성하는 단계는 바람직하게는 테이퍼형 단면(78)을 제공하기 위하여 테이퍼형 리머로 기판(56)에 홀을 드릴링하는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게, 공간(84)의 종 영역(58)을 따라 광 도파관 섬유(52)를 위치시키는 단계는 공간(84) 내부에 섬유(52)를 위치시키는 단계를 포함하며, 섬유(52)를 인장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 공간의 종 영역(58)및 횡 영역(60)으로 유동하도록 액체 상태의 접착제를 제공하는 단계는 글라스 프릿, 바람직하게는 약 500℃ 이하의 용융/밀봉 온도를 가진 저 용융 밀봉 글라스를 광 도파관 섬유(52) 부근과 공간(84)내에 위치시키는 단계와, 상기 글라스 프릿을 액체 상태로 용융시키는 단계, 및 광 도파관 섬유(52)를 기판(56)에 부착시키는 글라스 프릿 용융 밀봉(72)을 상기 종 영역(58)과 횡 횡단 영역(60) 및 이의 교차부에 형성하도록 상기 액체 상태의 글라스 프릿을 냉각시키는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 글라스 프릿 용융밀봉으로 기판에 부착된 광 도파관 섬유를 포함하는 광학장치를 포함한다. 바람직하게, 상기 글라스 프릿 용융밀봉은 저 용융 밀봉 글라스를 포함한다. 바람직한 글라스 프릿 용융밀봉은 틴-아연-포스페이트를 포함한다. 선택적이면서 바람직한 글라스 프릿 용융밀봉은 납-아연-보레이트를 포함한다. 상기 글라스 프릿 용융밀봉은 유리질이거나, 또는 유리질이 제거될 수 있다. 광학장치(50)는 글라스 프릿 용융밀봉(72)으로 기판(56)에 부착된 광 도파관(52)을 포함하며, 바람직하게, 상기 기판(56)은 온도에 따라 변하는 광 도파관(52)의 광학특성을 조절한다. 바람직하게, 상기 광 도파관(52)은 광 도파관 섬유를 포함한다. 바람직하게, 상기 광 도파관 섬유는 격자를 포함한다. 바람직하게 상기 광 도파관(52)은 기판(56)에 형성된 공간(84)내에 글라스 프릿 용융밀봉(72)으로 기판(56)에 부착되고, 상기 공간(84)은 교차부(58) 및 횡 채널(60)(64)을 갖는다. 바람직하게, 기판(56)은 거의 제로이거나 음의 열팽창계수를 가지며, 바람직하게 단일 물질로 이루어진다. 기판(56)은 서로다른 열팽창계수를 가진 적어도 3개의 상이한 물질로 된 합성기판을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 온도에 따라 변하는 광 섬유 격자(52)(54)의 특성을 조절하기 위하여 기판이 섬유에 힘을 가하도록 기판(56)에 부착된 광 섬유 격자(52)를 포함하는 광학장치(50)이며, 상기 광 섬유 격자(52)(54)는 접착제로 기판(56)에 부착되고, 상기 기판(56)은 접착제를 수용하기 위한 빈 공간(84)을 한정하며, 상기 빈 공간(84)은 중앙 교차 영역(62)(66)과 중앙 교차 영역으로부터 연장된 핑거 영역(74)(76)을 갖고, 바람직하게 상기 접착제는 중앙 교차 영역(62)(66)과 핑거 영역(74)(76)으로 유동하여 그 내부에서 고형 접착제 몸체(70)로 응고되고, 상기 고형 접착제 몸체는 상기 공간과 결합된다. 상기 공간의 내부와의 물리적결합은 상기 고형 접착제 몸체가 웨지(wedge)를 형성하도록 테이퍼형 단면(78)으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 온도에 따라 변하는 광 도파관 섬유 격자의 특성을 조절하기 위하여 기판이 섬유에 힘을 가하도록 기판에 부착된 광 도파관 섬유 격자를 포함하는 광학장치이며, 상기 광 도파관 섬유 격자는 글라스 프릿 용융밀봉으로 기판에 부착된다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것으로, 제 1 횡단홈(60)과 제 2 횡단홈(64)이 종채널(58)을 교차하여 가로지르는 홀을 기판(56)에 드릴링함으로써 형성된다.
도 7 및 도 9는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로, 소정 종길이의 튜브(86)를 포함하되, 상기 튜브(86)는 튜브의 종길이를 따라 튜브 내부에 형성된 종 공간보어(98)를 갖는다. 횡단 보어(88)가 상기 튜브(86)를 통과하되 종 공간보어(98)를 횡단하여 연장되어 교차부(62)(66)를 형성하며, 상기 교차부(62)(66)를 대체로 채우고 교차부(62)(66)로부터 외부로 횡단 보어(88) 및 종 공간보어(98)까지 연장되는 접착제(70)에 의해 섬유(52)가 종 공간보어(62)내에서 튜브(86)에 부착된다.
광학장치(50)는 음의 열팽창계수를 가진 미소균열된 리티아 알루미노실리케이트 베타-유크립타이트 글라스-세라믹을 포함하는 단일물질 기판(56)을 이용하여 제조된다. 상기 기판은 약 52㎜의 길이, 약 4㎜의 폭 및 약 2㎜의 높이(수직 두께)를 가진 긴 직사각형 슬래브 부재이다. 1/32 인치(0.8㎜)의 폭을 가진 얇은 다이아몬드 연마 숫돌이 도 3 및 도 4에 도시된 슬래브 기판(56) 상부면(68)의 중앙 횡단 채널(90)과 깊이가 약 0.040 인치(1㎜)인 채널(58)(60)(64)을 절단하는데 사용된다. 브레그 격자(54)를 가진 광 도파관 섬유(52)는 기판 표면 약간 위의 종채널(58)내에 채널(58) 바닥에 위치되며, 약 10 Kpsi 인장하에 위치된다. 텔레비전 벌브 밀봉 글라스 프릿 페이스트 코닝 코드 7580은 뉴욕주 코닝에 소재한 코닝사로부터 구입할 수 있으며, 홈 교차부(62)(66)에 위치되며, 홈 교차부(62)(66) 부근의 광섬유(52)를 감싸 덮는다.
상기 밀봉 글라스 프릿을 유동가능한 상태로 용해한 다음 제거하기 위해 CO2레이저가 사용되며, 상기 유동가능한 상태의 접착제 밀봉 글라스 프릿은 고형 접착제 몸체 글라스 프릿 용융밀봉으로 응고된다. 상기 글라스 프릿 용융밀봉(72)은 기계적이면서 물리적으로 기판과 결합되며, 섬유(52)를 기판(56)에 밀봉시키게 된다. 이 구조와 제조방법은 기판과 기계적이면서 물리적으로 결합된 광 도파관 섬유를 제공하며, 사기 글라스 프릿 용융밀봉은 물리적으로 기판과 홈 채널내부에 제한된다. 중앙 횡채널(90)내의 섬유와 격자의 응력 광학측정은 상기 섬유가 14도의 인장을 유지하는 것으로 나타났다. 글라스 프릿 용융밀봉(72)에 대해 섬유(52)가 움직여질 때, 섬유/글라스 프릿 용융밀봉 계면의 뚜렷한 모서리는 섬유의 변형과 파손을 야기할 수 있기 때문에, 3점 연결 변형을 제거를 위하여 광학장치(50)를 다룰때 에폭시(92)가 사용된다. 또한, 상기 장치를 성형할 때, 광섬유(52)의 보호피막은 에폭시 접촉부(92)사이에서 박피됨으로써, 에폭시(92)는 광섬유(52)의 보호피막에 접합되고, 글라스 프릿 용융밀봉(72)은 섬유의 보호피막 박피부에 접합된다. 채널(58)을 충진하고, 섬유(52)를 오염물과 다른 해로운 것으로부터 감싸 보호하기 위하여, 다우 코닝사의 절연 플루오르겔 Q-36679형 겔과 같은 보호겔이 사용된다. 본 광학장치는 특히 견고한 구조를 제공하며, 상기 글라스 프릿 용융밀봉은 미끄러지거나 움직일 수 없으며, 본래의 위치에 고유의 형태로 유지된다. 상기 고형 글라스 프릿 용융밀봉은 물리적으로 기판과 결합된다. 횡 횡단 및 종채널 교차부는 글라스 프릿 용융밀봉 몸체를 제한하고, 광 도파관 섬유 길이를 따라 이들이 움직이거나 미끄러지는 것을 방지한다.
본 발명의 사상과 범주를 벗어나지 않는 다양한 변경과 변형이 이루어질 수 있음을 당업자는 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항의 범주내에서 상기 변형, 변경 및 그 등가물을 포함한다.

Claims (34)

  1. 온도에 따라 변하는 격자를 갖는 광 도파관 섬유의 광학특성을 조절하기 위하여 상기 광 도파관 섬유가 기판에 부착되며, 상기 격자를 갖는 광 도파관을 포함하는 광학장치로서,
    제 1 종채널을 한정하는 기판과,
    상기 제 1 종채널과 함께 제 1 홈 교차부를 형성는 상기 기판내의 제 1 횡단홈을 포함하며;
    상기 광 도파관 섬유는 제 1 종채널과 정렬되며 제 1 홈 교차부에서 상기 기판에 부착된 것을 특징으로 하는 광학장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 장치는 제 2 횡단홈을 포함하되, 상기 제 2 횡단홈은 상기 제 1 종채널과 함께 제 2 홈 교차부를 형성하며, 상기 광 도파관 섬유는 제 2 홈 교차부에서 상기 기판에 부착되는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 제 1 종채널을 한정하는 제 1 표면을 포함하고, 상기 제 1 횡단홈은 기판의 제 1 표면내의 제 2 채널을 포함하며, 상기 제 2 채널은 제 1 종채널과 대체로 수직인 것을 특징으로 하는 광학장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 장치는 글라스 프릿 용융밀봉을 더 포함하되, 상기 글라스 프릿 용융밀봉은 제 1 홈 교차부를 대체로 채우고 제 1 횡단홈으로 연장되며, 상기 광 도파관 섬유는 제 1 호 교차부에서 글라스 프릿 용융밀봉으로 기판에 부착되는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 횡단홈은 테이퍼형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 단일물질로 구성된 것을 특징으로 하는 광학장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 적어도 2개의 상이한 물질로 구성된 합성 기판인 것을 특징으로 하는 광학장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 종채널은 제 1 단부 및 제 2 원위단부를 포함하되, 상기 제 1 횡단홈은 상기 제 1 단부 및 제 2 단부 내측에서 제 1 종채널과 함께 제 1 홈 교차부를 형성하는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  9. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 종채널은 제 1 단부 및 제 2 원위단부를 포함하되, 상기 제 1 및 제 2 홈 교차부는 상기 제 1 단부 및 제 2 단부 내측에 위치된 것을 특징으로 하는 광학장치.
  10. 광 도파관 섬유 격자와, 온도에 따라 변하는 상기 광 도파관 섬유 격자의 특성을 조절하는 기판을 포함하는 광학장치의 제조방법으로서,
    기판을 제공하는 단계;
    상기 기판에 종 영역과 적어도 하나의 횡 횡단 영역을 가진 공간을 형성하는 단계;
    상기 공간의 종 영역을 따라 광 도파관 섬유를 위치시키는 단계; 및
    상기 공간의 종 및 횡 영역으로 유동하는 접착제를 제공하는 단계를 포함하며,
    상기 접착제는 공간의 종 영역과 횡 횡단 영역부근에서 상기 광 도파관 섬유를 기판에 부착하는 고체로 응고되는 것을 특징으로 하는 광학장치 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 기판 제공단계는 단일물질로 구성된 기판을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학장치 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 기판 제공단계는 거의 제로이거나 음인 열팽창계수를 가진 단일물질로 이루어진 기판을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학장치 제조방법.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 기판 제공단계는 서로다른 열팽창계수를 가진 적어도 2개의 물질로 구성된 합성 기판을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학장치 제조방법.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 종 영역과 적어도 하나의 횡 횡단영역을 가진 상기 기판에 공간을 형성하는 단계는 상기 공간의 종영역을 형성하도록 상기 기판에 슬롯을 절단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학장치 제조방법.
  15. 제 10 항에 있어서, 상기 기판에 공간을 형성하는 단계는 테이퍼형 공간을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학장치 제조방법.
  16. 제 10 항에 있어서, 상기 종 영역과 적어도 하나의 횡 횡단영역을 가진 상기 기판에 공간을 형성하는 단계는 상기 횡 횡단영역을 형성하도록 상기 종 영역에 대체로 수직으로 상기 기판에 슬롯을 절단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학장치 제조방법.
  17. 제 10 항에 있어서, 상기 기판에 공간을 형성하는 단계는 상기 기판을 드릴링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학장치 제조방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 기판을 드릴링하는 단계는 테이퍼형 리머로 드릴링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학장치 제조방법.
  19. 제 10 항에 있어서, 상기 공간의 종 영역을 따라 광 도파관 섬유를 위치시키는 단계는 상기 공간내에 섬유를 위치시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학장치 제조방법.
  20. 제 10 항에 있어서, 상기 광 도파관 섬유를 인장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학장치 제조방법.
  21. 제 10 항에 있어서, 상기 공간의 종 및 횡 영역으로 유동하는 접착제를 제공하는 단계는 상기 광 도파관 섬유 부근에서 상기 공간내에 글라스 프릿을 위치시키는 단계, 상기 글라스 프릿을 용해시키는 단계, 및 상기 기판에 광 도파관 섬유를 기계적으로 부착하는 상기 종 영역과 상기 횡 횡단 영역내에 글라스 프릿 용융밀봉을 형성하도록 상기 용융된 글라스 프릿을 냉각시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학장치 제조방법.
  22. 글라스 프릿 용융밀봉으로 기판에 부착된 광 도파관을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 글라스 프릿 용융밀봉은 저용융 밀봉 글라스를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  24. 제 22 항에 있어서, 상기 기판은 온도에 따라 변하는 광 도파관의 광학특성을 조절하는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  25. 제 22 항에 있어서, 상기 광 도파관은 기판내에 형성된 공간 내부에 글라스 프릿 용융밀봉으로 기판에 부착되며, 상기 공간은 교차 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  26. 제 22 항에 있어서, 상기 글라스 프릿 용융밀봉은 틴-아연-포스페이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  27. 제 22 항에 있어서, 상기 글라스 프릿 용융밀봉은 납-아연-보레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  28. 제 22 항에 있어서, 상기 글라스 프릿 용융밀봉은 유리질인 것을 특징으로 하는 광학장치.
  29. 제 22 항에 있어서, 상기 글라스 프릿 용융밀봉은 유리질이 제거된 것을 특징으로 하는 광학장치.
  30. 제 22 항에 있어서, 상기 광 도파관은 광 도파관 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  31. 제 30 항에 있어서, 상기 광 도파관 섬유는 격자를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  32. 제 22 항에 있어서, 상기 기판은 거의 제로 또는 음의 열팽창계수를 갖는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  33. 제 32 항에 있어서, 상기 기판은 단일물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  34. 제 32 항에 있어서, 상기 기판은 서로다른 열팽창계수를 가진 적어도 2개의 상이한 물질을 포함하는 합성기판인 것을 특징으로 하는 광학장치.
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