KR20010088765A - 대칭형 광섬유 격자 제조 장치 및 방법 - Google Patents

대칭형 광섬유 격자 제조 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광섬유의 복굴절 현상을 감소시켜 편광에 의한 광섬유 격자의 피크(peak) 변화를 현저히 줄일 수 있고 그로 인한 광 손실차를 감소시킬 수 있는 대칭형 광섬유 격자 제조 장치 및 방법에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은, 광섬유의 양종단에 각각 배치되어 광섬유를 360°회전시키는 제 1 및 제 2 모터; 광섬유 격자를 제작하기 위한 빛을 발생하는 광원; 광원으로부터 발생된 빛을 집중시켜 회전하는 광섬유에 조사하는 렌즈를 포함하는 대칭형 광섬유 격자 제조 장치를 제공함으로서, 광섬유 격자의 복굴절 현상을 현저히 감소시켜 편광에 따른 광섬유 격자의 손실 피크(peak) 변화를 감소시키고, 그로 인해 광섬유의 편광에 따른 손실차를 감소시킬 수 있다. 그리고, 이로 인해 빛의 편광에 민감한 소자나 시스템의 전반적인 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

대칭형 광섬유 격자 제조 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR FABRICATING A SYMMETRIC OPTICAL FIBER GRATING}
본 발명은 광섬유 격자 제조 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 광섬유의 복굴절성에 다른 편광의존 손실을 최소화시킬 수 있는 대칭형 광섬유격자 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 광섬유 격자는 광섬유에서 전달되는 빛에서 특정파장을 선택적으로 반사하거나 통과시키는 올 파이버(all-fiber)형 필터로서, 광특성이 우수하고 제작이 용이하여 광통신 분야에서 파장 분할 다중화(Wavelength Division Multiplexing) 전송방식의 급격한 발달과 함께 다양한 기능 소자로서 사용된다. 그리고, 최근 들어서는 10.6㎛ 파장의 CO2레이저 펄스를 집중(focusing)하여 광섬유에 직접 노출시켜 장주기 광섬유 격자를 만드는 새로운 광섬유 격자 제조 방법이 고안되어 그에 대한 활발한 연구가 진행되고 있는 추세이다.
한편, 종래의 일반적인 광섬유 격자 제조 방법을 살펴보면, 먼저 규칙적인 굴절률 변화를 만드는 위상 마스크(Phase Mask) 혹은 진폭 마스크(Amplitude Mask)를 사용하는 방법이 있다. 즉, 엑시머 레이저(Excimer Laser)와 같은 자외선 레이저의 광선을 마스크에 투과시켜 그로부터 발생하는 밝음/어두움 강도 패턴을 광섬유에 전달함으로써 광섬유 굴절률의 규칙적인 변조를 유발시켜 광섬유 격자를 제조한다.
그러나, 이러한 종래의 일반적인 광섬유 격자 제조 방법에서는 빛이 광섬유의 한쪽면으로만 조사되므로 마스크에서 멀어질수록 굴절률 변화의 크기가 감소된다.
도 1은 이러한 종래의 광섬유 격자 제조 방법, 즉 레이저 빔이 광섬유의 한쪽 방향으로만 조사되어 제작된 광섬유 격자에 대한 투과 곡선을 도시한 도면으로서, 광섬유에 90°의 편광을 입사한 경우와 0°의 편광을 입사한 경우를 비교하였을 때 동도면에 도시된 바와 같은 형태의 광섬유 격자의 손실 피크(peak)의 변화가 발생하게 된다.
결과적으로, 종래의 일반적인 광섬유 제조 공정에서는 광섬유의 한쪽 방향에만 레이저를 조사하여 격자를 생성함으로서 복굴절 현상이 발생하게 되고, 그로 인해 편광에 의한 손실차가 발생되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 광섬유의 복굴절 현상을 감소시켜 편광에 의한 광섬유 격자의 피크(peak) 변화를 현저히 줄일 수 있고 그로 인한 광 손실차를 감소시킬 수 있는 대칭형 광섬유 격자 제조 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 본 발명은, 대칭적인 굴절률을 갖는 대칭형 광섬유 격자 제조 장치에 있어서, 광섬유의 양종단에 각각 배치되어 상기 광섬유를 360°회전시키는 제 1 및 제 2 모터; 광섬유 격자를 제작하기 위한 빛을 발생하는 광원; 상기 광원으로부터 발생된 빛을 집중시켜 상기 회전하는 광섬유에 조사하는 렌즈를 포함하는 대칭형 광섬유 격자 제조 장치를 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 다른 실시예에 따른 본 발명은, 대칭적인 굴절률을 갖는 대칭형 광섬유 격자 제조 방법에 있어서, 광섬유를 일정한 속도로 360°회전시키는 제 1 단계; 상기 회전하는 광섬유의 전체 영역에 고르게 레이저빔을 조사하는 제 2 단계를 포함하는 대칭형 광섬유 격자 제조 방법을 제공한다.
도 1은 종래의 일반적인 광섬유 격자 제조 방법에 의해 제조된 광섬유의 투과 곡선을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반사경을 이용한 대칭형 광섬유 격자 제조 장치의 구성을 도시한 블록도,
도 3은 본 발명에 따라 제조된 대칭형 광섬유 격자의 투과 곡선을 도시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10, 15 : 제 1 및 제 2 모터 20 : 레이저 빔
30 : 렌즈 40 : 광섬유
50 : 광섬유 고정자
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 대칭형 광섬유 격자 제조 방법에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 핵심 요지는 복굴절 현상을 현저히 감소시켜 편광에 따른 광섬유 격자의 손실 피크(peak) 변화를 감소시키고, 그로 인해 광섬유의 편광에 따른 손실차를 감소시킬 수 있도록 하는 것으로, 종래의 광섬유 격자 제조 과정에서 광섬유의 한쪽면에만 레이저 빔을 조사함으로 인해 발생되는 굴절률 변화를 방지하기 위해 광섬유를 360°회전시키면서 레이저 빔을 조사하여 광섬유의 전체 영역에 레이저빔을 고르게 조사하는 방법을 사용한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 대칭형 광섬유 격자 제조 방법을 적용하기에 적합한 시스템의 구성을 도시한 도면으로서, 제 1 및 제 2 모터(10, 15), 레이저 빔(20), 렌즈(30), 광섬유(40), 광섬유 고정자(50)를 포함한다.
도 2를 참조하면, 먼저 제 1 및 제 2 모터(10, 15)는 광섬유(40)의 양종단에 배치되어 광섬유(40)를 일정한 속도로 360°회전시키는 기능을 하게 되며, 이때 광섬유 고정자(50)는 광섬유(40)가 회전함에 따라 발생할 수 있는 광섬유(40)의 미동을 보정하기 위한 수단으로 사용된다.
한편, 도시 생략된 광원으로부터 발생한 레이저빔(20)은 렌즈(30)를 통해 집중되어 제 1 및 제 2 모터(10, 15)에 의해 회전하고 있는 광섬유(40)에 조사되는데, 이때 광섬유(40)는 상술한 바와 같이 제 1 및 제 2 모터(10, 15)에 의해 회전하고 있는 상태이기 때문에 렌즈(30)에 의해 집중된 레이저빔(20)이 광섬유의 전체영역에 고르게 조사되고, 그로 인해, 광섬유(40)는 대칭적인 굴절률 변화를 갖게 된다.
결과적으로, 본 발명에서는 광섬유의 한쪽면에만 레이저빔이 조사되어 편광에 따른 굴절률 변화가 발생되던 종래와는 달리, 광섬유(40)를 회전시키면서 레이저빔(20)을 조사함으로서 광섬유(40)의 전체 영역에 고르게 조사될 수 있도록 하여 광섬유 격자의 복굴절 현상이 현저히 감소된 대칭적인 광섬유 격자를 제작할 수 있게 된다.
한편, 도 3은 상술한 바와 같은 본 발명의 대칭형 광섬유 격자 제조 장치를 통해 제작된 광섬유 격자의 투과 곡선을 도시한 도면으로서, 상술한 바와 같은 제조 방법, 즉 광섬유를 회전시켜 광섬유의 전체 영역에 레이저 빔을 조사하여 제작된 광섬유는 동도면에 도시된 바와 같이 광섬유에 90°의 편광을 입사한 경우와 0°의 편광을 입사한 경우를 비교하였을 때 광섬유 격자의 손실 피크(peak) 변화가 거의 발생하지 않는다는 것을 확인할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 광섬유 격자의 복굴절 현상을 현저히 감소시켜 편광에 따른 광섬유 격자의 손실 피크(peak) 변화를 감소시키고, 그로 인해 광섬유의 편광에 따른 손실차를 감소시킬 수 있게 됨으로서, 빛의 편광에 민감한 소자나 시스템의 전반적인 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 대칭적인 굴절률을 갖는 대칭형 광섬유 격자 제조 장치에 있어서,
    광섬유의 양종단에 각각 배치되어 상기 광섬유를 360°회전시키는 제 1 및 제 2 모터;
    광섬유 격자를 제작하기 위한 빛을 발생하는 광원;
    상기 광원으로부터 발생된 빛을 집중시켜 상기 회전하는 광섬유에 조사하는 렌즈를 포함하는 대칭형 광섬유 격자 제조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 대칭형 광섬유 격자 제조 장치는,
    상기 제 1 및 제 2 모터에 의해 회전되는 상기 광섬유의 미동을 보정하기 위한 광섬유 고정자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대칭형 광섬유 격자 제조 장치.
  3. 대칭적인 굴절률을 갖는 대칭형 광섬유 격자 제조 방법에 있어서,
    광섬유를 일정한 속도로 360°회전시키는 제 1 단계;
    상기 회전을 통해 상기 광섬유 둘레의 전체 영역에 고르게 레이저빔을 조사하는 제 2 단계를 포함하는 대칭형 광섬유 격자 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100426284B1 (ko) * 2002-03-29 2004-04-08 광주과학기술원 광섬유 격자의 제작 장치와 그 제조방법 및 광섬유 격자
KR100813613B1 (ko) * 2006-08-08 2008-03-17 광주과학기술원 광섬유 격자를 제조하는 방법과 장치, 및 이에 따른 광섬유격자가 형성된 광섬유
KR101036324B1 (ko) * 2010-02-04 2011-05-23 포미주식회사 광섬유 격자 제조장치

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