KR20020052987A

KR20020052987A - 리본형 편파 섬유 및 그 제조 방법과, 이것을 이용한 편파광섬유 어레이

Info

Publication number: KR20020052987A
Application number: KR1020010084033A
Authority: KR
Inventors: 마츠모토아키라; 후쿠야마마사시
Original assignee: 시바타 마사하루; 니뽄 가이시 가부시키가이샤
Priority date: 2000-12-25
Filing date: 2001-12-24
Publication date: 2002-07-04
Also published as: US7445832B2; EP1219991A1; CA2366334A1; DE60134381D1; JP2002258123A; EP1219991B1; CN1361437A; US20020081084A1; JP3908015B2

Abstract

본 발명의 목적은 심이 여러 개인 편파 광섬유 어레이를 용이하게 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 작업 효율 및 수율을 향상시킬 수 있는 리본형 편파 섬유 및 그 제조 방법과, 이것을 이용한 편파 광섬유 어레이를 제공하는 것이다.

이 목적을 달성하기 위해, 복수 가닥의 편파 섬유 소선(素線)(12)으로 이루어지며, 그 일부에 길이(T) 2∼300 ㎜의 리본부(2)가 있는 리본형 편파 섬유(1)가 제공된다. 이 리본형 편파 섬유(1)는 복수 가닥의 편파 섬유 소선(12)의 피치 폭을 정확하게, 또한 편파 섬유 소선(12)의 단부면을 소정의 편파면이 되도록 회전 조정하면서 정렬시킨 후, 그 일부를 접착제(36)로 고착, 피복시킨 리본부(2)를 형성함으로써 제조된다.

Description

리본형 편파 섬유 및 그 제조 방법과, 이것을 이용한 편파 광섬유 어레이 {RIBBONED POLARIZATION-MAINTAINING FIBER AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR, AND POLARIZATION-MAINTAINING OPTICAL FIBER ARRAY USING THE SAME}

본 발명은 리본형 편파(偏波) 섬유 및 그 제조 방법과, 이것을 이용한 편파 광섬유 어레이에 관한 것이다.

최근, 광섬유의 고밀도화에 따라 평면 도파로(PLC)을 여러 심으로 구성하는 것이 진행되고 있다. 그리고, 이러한 구성에 부응하여, 도파로 소자가 대형화되는 것을 피하고, 더욱 고밀도화를 꾀하기 위해서 종래의 표준적인 도파로 피치(250 ㎛)를 단축화(예를 들면, 대략 절반인 127 ㎛)하는 방향으로 개발이 진행되고 있다. 그리고, 이러한 광섬유의 고밀도화, 도파로 피치의 단축화에 따라서, 광섬유에 접속되는 섬유 어레이의 섬유간 피치도 단축하는 방향으로 개발이 진행되고 있다.

또한, 광 도파로에 편파 의존성이 있는 경우나, WDM 통신에 있어서 4파 혼합을 방지하기 위해 특수한 AWG을 이용하는 경우에는, 편파 섬유를 사용하여 단일 편파를 도파로에 입광시키는 것이 행해지고 있다.

이 때, 도파로에 입광시키는 편파는 필요한 편파의 방향이 결정되어 있기 때문에, 편파 광섬유 어레이 가운데 편파 섬유의 단부면을 상기 편파의 방향으로 조정하는 것이 필요하였다.

그러나, 현재 이용되고 있는 섬유 어레이를 편파 섬유에 마찬가지로 적용하고자 하면, 이하와 같은 문제점이 있었다.

예컨대, 피복된 편파 섬유 소선(素線)을 이용하여 표준적인 250 ㎛ 피치의 광섬유 어레이를 제작하는 경우, 도 8에 도시된 바와 같이 복수 가닥의 편파 섬유의 피치 폭을 정확하게, 또한 편파 섬유 소선의 단부면을 소정의 편파면이 되도록 회전 조정하면서 정렬시키는 것이 필요 불가결하였다.

그러나, 편파 섬유간 피치가 단축되면, 편파 섬유 소선의 피복끼리 접촉하기 때문에, 어떤 편파 섬유 소선을 회전 조정하면 인접하는 다른 편파 섬유 소선이 간섭하여 회전해 버리기 때문에, 재차 미세 조정을 해야 했다.

이 때문에, 이들 작업을 반복하여 심이 여러 개인 편파 섬유를 모두 조정할 필요가 있어, 공정수가 매우 많은 작업이 되었다.

특히, AWG의 경우, 채널수가 40 ch 규모가 되기 때문에, 40 가닥의 섬유를 전부 결정된 방향으로 회전 조정시키는 것은 극히 어려운 일이며, 공업적으로 성공한 예가 없었다.

이상의 문제점을 해소하기 위해서, 편파 광섬유 어레이의 제작 시에 편파 섬유 소선을 1가닥씩 조정, 고정하는 방법도 생각할 수 있지만, 250 ㎛(특히, 127 ㎛)라는 좁은 간격으로 편파 섬유를 배열하기 때문에 1가닥씩 접착, 고정하는 것은 곤란하였다.

또한, 편파 광섬유 어레이의 외측에 지그를 설치하고, 미리 회전 조정된 편파 섬유를 가고정하는 방법도 생각할 수 있지만, 심이 많으면 많을수록 복잡, 대형화가 필요하며, 250 ㎛ (특히, 127 ㎛)라고 하는 좁은 간격으로 섬유를 배열하는 광섬유 어레이에 있어서는 실현이 곤란하였다.

한편, 싱글 모드(SM) 섬유에 있어서는, 최근에 종래의 피치를 대략 절반으로 단축한 하프 피치 섬유 어레이가 주로 이용되고 있다.

이것은 도 9의 (a), (b), (c)에 도시된 바와 같이, 섬유 리본을 127 ㎛ 어긋나게 하여 상하로 겹치고, 한쪽 섬유 리본의 간극에 다른 한쪽 섬유가 들어가는 구조로 되어 있다.

그러나, 상기 섬유 어레이는 상하 한쪽 또는 양쪽 섬유에 상하 방향의 굽힘이 발생한다고 하는 문제점이 있었다.

또한, 상기 섬유 어레이는 250 ㎛ 피치의 것보다 더욱 간섭을 강하게 받는 것과 굽힘이 생기는 것 때문에, 이 하프 피치로 편파 광섬유 어레이를 실현하는 것이 매우 곤란하였다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 편파 광섬유 어레이의 제작 시에, 편파 섬유 소선을 소정의 편파면이 되도록 회전 조정할 필요가 없기 때문에 심이 여러 개인 편파 광섬유 어레이를 용이하게 제작할 수 있을 뿐만 아니라 작업 효율 및 수율을 향상시킬 수 있는 리본형 편파 섬유 및 그 제조 방법과, 이것을 이용한 편파 광섬유 어레이를 제공하는 데에 있다.

도 1은 본 발명의 리본형 편파 섬유의 일례를 도시한 도면으로, (a)는 좌측면도, (b)는 정면도, (c)는 (a)의 상세도 1, (d)는 (a)의 상세도 2.

도 2는 도 1에 도시된 리본형 편파 섬유의 제조 방법의 일례를 도시한 설명도.

도 3은 본 발명에서 이용하는 리본화용 지그의 하형의 일례를 도시한 도면으로, (a)는 좌측면도, (b)는 정면도, (c)는 (b)의 A-A 단면도.

도 4는 본 발명에서 이용하는 리본화용 지그의 상형의 일례를 도시한 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 (a)의 A-A 단면도.

도 5는 본 발명의 리본형 편파 섬유의 다른 예를 도시한 도면으로, (a)는 좌측면도, (b)는 정면도, (c)는 (a)의 상세도 1, (d)는 (a)의 상세도 2.

도 6은 도 5에 도시된 리본형 편파 섬유의 적용례를 도시한 도면으로, (a)는 리본형 편파 섬유끼리를 중첩시킬 때에 각각의 요철을 끼워맞추는 관계 위치를 도시한 설명도이고, (b)는 리본형 편파 섬유를 중첩시킨 상태를 도시한 설명도.

도 7은 도 5에 도시된 리본형 편파 섬유의 제조 방법의 일례를 도시한 설명도.

도 8은 편파 섬유의 V 홈부에 있어서의 정렬 상태를 도시한 설명도.

도 9는 하프 피치 섬유 어레이의 일례를 도시한 도면으로, (a)는 좌측면도, (b)는 정면도, (c)는 우측면도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 1a, 1b : 리본형 편파 섬유(8 심)

2 : 리본부

3 : 오목부

4 : 볼록부

5, 5a, 5b : 요철

6 : 리본형 편파 섬유(16 심)

10 : 편파 섬유(미피복 섬유)

12 : 편파 섬유 소선

14 : 코어

16 : 응력 부여부

18 : 클래드

19 : 피복부

20 : 리본화용 지그

22 : 하형

23, 34 : V 홈부

24a, 24b : 리본화용 홈

25 : 주형

26 : 상형

28 : 접착제 유입구

30 : 하프 피치 섬유 어레이

31 : 하부 기판

32 : 상부 기판

33a, 33b : 섬유 리본

35 : 섬유

36 : 접착제

37 : 자유 완충부

38 : 섬유 지지부

39 : 개방부

70 : 하형(V 홈 기판)

71 : V 홈

72 : 상형(누름 기판)

74 : 주걱

80 : 회전 지그

81 : 관찰용 조명

82 : UV 램프

본 발명(제1 태양)에 따르면, 복수 가닥의 편파 섬유 소선으로 이루어지고, 그 일부에 길이 2∼300 ㎜의 리본부가 있는 것을 특징으로 하는 리본형 편파 섬유가 제공된다.

이 때, 리본부는 복수 가닥의 편파 섬유 소선을 접착제로 고착, 피복하고, 적어도 신호로서 사용하는 편파 섬유 소선의 단부면을 소정의 편파면이 되도록 정렬하여 이루어지는 부분인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서는, 리본부가 위치 결정 수단을 구비하는 것이 바람직하고, 이 위치 결정 수단은 요철로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 요철은 규칙적인 피치로, 또는 불연속적으로 배치되고, 그 형상이 톱니형 또는 곡선형의 파형인 것이 바람직하다.

본 발명(제2 태양)에 따르면, 복수 가닥의 편파 섬유 소선의 피치 폭을 정확하게, 또한 편파 섬유 소선의 단부면을 소정의 편파면이 되도록 회전 조정하면서 정렬시킨 후, 그 일부를 접착제로 고착, 피복시킴으로써 리본부를 형성하는 것을 특징으로 하는 리본형 편파 섬유의 제조 방법이 제공된다.

또한, 본 발명(제3 태양)에 따르면, 복수 가닥의 편파 섬유를 리본화하기 위한 리본화용 홈이 있는 상형과 하형으로 이루어진 리본화용 지그를 이용하여, 상기 하형의 리본화용 홈의 양단에 마련된 V 홈부에 복수 가닥의 편파 섬유 소선을 배열하고, 편파 섬유 소선의 단부면이 소정의 편파면이 되도록 회전 조정하면서 정렬시킨 후, 상기 상형과 하형의 리본화용 홈에 의해 형성된 주형 안에 접착제를 유입, 경화시키고, 상기 하형 및 상형을 분리하여 리본부를 형성하는 것을 특징으로 하는 리본형 편파 섬유의 제조 방법이 제공된다.

또한, 본 발명(제4 태양)에 따르면, 복수 가닥의 편파 섬유를 리본화하기 위한 리본화용 홈이 있는 상형과 하형으로 이루어진 리본화용 지그를 이용하여, 상기 하형에 마련된 V 홈부에 복수 가닥의 편파 섬유 소선을 배열하고, 상기 하형의 양단에 배치된 상형으로 편파 섬유 소선을 가고정한 후, 접착제를 상기 하형에 도포하고, 이어서 편파 섬유 소선의 단부면이 소정의 편파면이 되도록 회전 조정하면서 정렬시킨 후, 접착제를 경화시키고, 상기 하형 및 상형을 분리하여 리본부를 형성하는 것을 특징으로 하는 리본형 편파 섬유의 제조 방법이 제공된다.

이 때, 본 발명에서는, 편파 섬유 소선의 회전 조정 시에 접착제를 편파 섬유 소선끼리 접촉하는 부위에 도포하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서 이용하는 접착제는 점도가 10000 cP 이하인 것이 바람직하고, 그 접착제는 우레탄 아크릴레이트 수지인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 본 발명(제5 태양)에 따르면, 정렬 배치된 편파 섬유 소선을 접착제로 고착, 피복하기 위한 리본화용 홈과, 편파 섬유 소선을 정렬 배치하기 위한 V 홈부가 리본화용 홈의 양단에 마련되어 있는 하형과, 이 하형의 리본화 홈과 대칭적으로 마련된 리본화용 홈과, 접착제를 리본화용 홈에 공급하기 위한 접착제 유입구가 리본화용 홈의 중앙부에 형성되어 있는 상형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 리본화용 지그가 제공된다.

또한, 본 발명(제6 태양)에 따르면, 상기 리본형 편파 섬유를 이용하여 제작되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 편파 광섬유 어레이가 제공된다.

본 발명의 리본형 편파 섬유는 복수 가닥의 편파 섬유 소선으로 이루어지고, 그 일부에 길이 2∼300 ㎜의 리본부가 있는 것이다.

이에 따르면, 편파 광섬유 어레이의 제작 시에, 편파 섬유를 소정의 편파면이 되도록 회전 조정할 필요가 없기 때문에, 심이 여러 개인 편파 광섬유 어레이를 용이하게 제작할 수 있을 뿐만 아니라 작업 효율 및 수율을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 리본형 편파 섬유의 제조 방법은 복수 가닥의 편파 섬유 소선의 피치 폭을 정확하게, 또한 편파 섬유 소선의 단부면을 소정의 편파면이 되도록 회전 조정하면서 정렬시킨 후, 그 일부를 접착제로 고착, 피복시킴으로써 리본부를 형성하는 것이다.

이에 따라, 리본형 편파 섬유를 확실하고 간편하게 제조할 수 있다.

더욱 상세하게는, 본 발명의 리본형 편파 섬유는 통상의 광섬유 리본과 동일하게 취급할 수 있기 때문에, 편파 광섬유 어레이의 제작 시에 편파 섬유를 회전 조정할 필요가 없다.

예컨대, 40 ch의 편파 광섬유 어레이를 제작하는 경우, 종래의 방법에서는 40 가닥의 편파 섬유 중 한 가닥이라도 편파면의 회전 조정에 결함이 있으면 불량이 되지만, 본 발명에서는, 리본형 편파 섬유(8심)를 소정의 편파면이 되도록 5개 짜맞추는 것만으로 용이하게 제작할 수 있고, 가령 결함이 생긴 리본형 편파 섬유가 있어도 다른 리본형 편파 섬유로 바꾸기만 해도 되기 때문에 결함 발생 확률을 크게 낮출 수 있다.

또한, 종래 방법에서는 편파 섬유의 회전 조정 작업 시에 편파면의 각도가 맞는 경우라도, 접착제의 경화, 수축 등으로 편파 섬유가 회전해 버리는 경우가 있다.

이 경우, 그 발생률이 1%라고 하면, 종래 방법으로 40 ch의 섬유 어레이(FA)를 제작한 경우, 결함 발생 확률이 33.1%가 된다.

한편, 본 발명의 리본형 편파 섬유(8심)의 경우, 그 제작 시의 결함 발생률을 7.7%로 유지할 수 있었다.

이 때, 본 발명의 리본형 편파 섬유는 도 9의 (a), (b), (c)에 도시된 하프 피치 섬유 어레이에 합체시킬 때, 전술한 바와 같은 수축이 작용하여도 리본부(2)로 고정되어 있기 때문에 편파 섬유(10)가 회전하는 등의 결함이 발생하지 않아, 이 단계에서의 결함 발생 확률은 거의 0%였다.

더욱이, 종래 방법에서는 섬유 어레이용 부품인 V 홈 기판 상에서 이 작업을 실시한 때에 불량이 발생하기 때문에, V홈 기판을 포함해서 섬유 어레이용 부품 자체를 사용할 수 없게 된다.

한편, 본 발명에서는, 리본형 편파 섬유에 결함이 발생한 경우라도 새로운 것으로 교환하기만 해도 되기 때문에, 섬유 어레이용 부품의 손실이 전혀 발생하지 않는다.

이하, 도면에 기초하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 리본형 편파 섬유의 일례를 도시한 것으로, (a)는 좌측면도, (b)는 정면도, (c)는 (a)의 상세도 1, (d)는 (a)의 상세도 2이다.

도 1의 (a), (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 리본형 편파 섬유(1)는 거의 동일면 내에 마련되고, 또한 거의 평행하게 인접하여 세로 방향으로 연장되는 복수 가닥[도 1의 (a), (b)에서는 8가닥]의 편파 섬유 소선(12)(UV 피복된 편파 섬유)으로 이루어지고, 그 일부에 길이(T) 2∼300 ㎜의 리본부(2)가 있는 것이다.

여기서, 본 발명의 리본형 편파 섬유는 도 1의 (c)에 도시된 바와 같이, 리본부(2)에 있어서 복수 가닥의 편파 섬유 소선(12)이 접착제(26)로 고착, 피복되고, 또한 적어도 신호로서 사용하는 편파 섬유 소선(12)의 단부면이 소정의 편파면이 되도록 정렬되어 있는 것이 중요하다.

또한, 본 발명의 리본형 편파 섬유는 용도에 따라, 예컨대 도 1의 (d)에 도시된 바와 같이 편파면의 방향을 「세로, 가로, 세로, 가로‥」로 배열한 것이어도 좋다.

또한, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 리본부의 길이(T)는 필요 이상으로 길지 않아도 좋지만, 최소한 섬유 어레이 안으로 들어가는 길이가 리본화되어 있으면 좋다.

단, 리본형 편파 섬유가 제작된 후, 섬유 어레이 제작까지의 동안에 충분히 섬유가 고착되지 않으면, 조정된 회전각이 어긋날 위험이 있는 것이나, 섬유 어레이 제작 후에 이 부분의 고착이 열화한 경우, 리본형 편파 섬유 제작 시의 비틀림 응력 등이 섬유 어레이에 작용하여 섬유 어레이 자신의 신뢰성을 저하시킬 우려가 있기 때문에, 리본부의 길이(T)는 적어도 2 ㎜ 이상인 것이 바람직하다.

또한, 섬유 어레이 제작 시의 섬유 피복의 제거, 절단 등의 섬유 처리나 조립 작업에서의 리워크(rework)를 위한 여분의 길이를 고려하면 20 ㎜ 이상인 것이 더욱 바람직하다.

더욱이, 본 발명의 리본형 편파 섬유(1)의 제작에서는, 복수 가닥의 편파 섬유(10)의 단부면을 관찰하여 소정의 편파면이 되도록 회전 조정을 행하지만, 편파 섬유 소선(12)의 피복부(19)끼리의 접촉에 의한 편파 섬유(10)의 비틀림에 의해, 리본부(2)의 전체 길이에 걸쳐 회전 방향을 정확히 조정할 수 있는 길이는 300 ㎜ 정도이기 때문에, 리본부의 길이(T)는 300 ㎜ 이하인 것이 바람직하다.

더욱이, 본 발명의 리본형 편파 섬유의 심 수는 특별히 한정되지 않지만, 5∼16개인 것이 제작도 용이하고, 심이 여러 개인 편파 광섬유 어레이의 제작 시에 적합하게 이용할 수 있다.

이하, 본 발명의 리본형 편파 섬유의 제조 방법의 일례를 도 2의 (a), (b), (c)에 따라 설명한다.

우선, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 리본화용 홈(24)이 있는 상형(26)과 하형(22)으로 이루어진 리본화용 지그(20)[도 3의 (a), (b), (c)∼도 4의 (a), (b) 참조]를 이용하여 하형(22)의 리본화용 홈(24a)의 양단에 마련된 V 홈부(23)에 복수 가닥의 편파 섬유 소선(12)을 배열한다.

다음으로, 편파 섬유 소선(12)의 단부면을 CCD 카메라 등으로 관찰하면서, 소정의 편파면이 되도록 회전 조정하면서 정렬시킨다[도 1의 (c) 참조].

이 때, 접착제(36)를 편파 섬유 소선(12)끼리 접촉하는 부위[예컨대, 리본화용 홈(24a)에 마련된 편파 섬유 소선(12)]에 도포함으로써, 편파 섬유 소선(12)끼리의 회전 간섭이 발생하기 어렵게 할 수 있기 때문에 바람직하다.

또한, 상기 조정의 기준은 각 편파 섬유의 중심점으로부터 구한 회귀 기준선이지만, 리본화용 지그의 V 홈을 높은 정밀도로 동일한 깊이 등으로 가공해 두면,리본화용 지그의 V 홈의 양측에서의 평면부를 기준선으로서 취급할 수 있다.

더욱이, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 하형(22)에 상형(26)을 짜맞추어 얻은 주형(25) 안에 접착제(36)를 유입, 경화시키고, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이 하형(22) 및 상형(26)을 분리함으로써 도 1의 (a), (b), (c), (d)에 도시된 리본형 편파 섬유(1)를 얻을 수 있다.

여기서, 얻은 리본형 편파 섬유(1)의 단부면을 재차 확인하고, 높은 정밀도로 회전 조정되어 있지 않은 것에 대해서는 불량으로 하였다.

또한, 제품의 사양에 따라서도 다르지만, 기본적으로는 리본형 편파 섬유의 섬유 어레이에 탑재하는 하부 표면의 평행선에 대하여 소망 각도의 ±3°를 사양으로 하는 것이 바람직하다.

이상과 같이 제조된 리본형 편파 섬유(1)는 주형(25)만을 리본부(2)로 하는 것이 바람직하지만, 리본화용 지그(20)의 V 홈부(23)로의 접착제(36)의 유입 등에 의해 리본부(2)의 형상이 균일하지 않게 되는 경우가 있다.

이 경우, 편파 광섬유 어레이의 제작 시에 리본부의 일부를 절단하여, 그 단부의 피복을 통상의 광섬유 리본과 마찬가지로 핫 스트리퍼(hot stripper)로 제거하고, 편파 섬유의 단부면을 섬유 커터로 절단함으로써 문제 없이 사용할 수 있다.

이 때, 본 발명에서 이용하는 리본화용 지그는 도 3의 (a), (b), (c)∼도 4의 (a), (b)에 도시된 바와 같이, 정렬 배치된 편파 섬유 소선(12)을 접착제(36)로 고착, 피복하기 위한 리본화용 홈(24a)과, 편파 섬유 소선(12)을 정렬 배치하기 위한 V 홈부(23)가 리본화용 홈(24a)의 양단에 마련되어 있는 하형(22)과, 이하형(22)의 리본화 홈(24a)과 대칭적으로 마련된 리본화용 홈(24b)과, 접착제(36)를 리본화용 홈(24)[주형(25)]에 공급하기 위한 접착제 유입구(28)가 리본화용 홈(24b)의 중앙부에 형성되어 있는 상형(26)으로 이루어진 것이다.

도 5는 본 발명의 리본형 편파 섬유의 다른 예를 도시한 것으로, (a)는 좌측면도, (b)는 정면도, (c)는 (a)의 상세도 1, (d)는 (a)의 상세도 2이다.

도 5의 (a), (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 리본형 편파 섬유(1)는 거의 동일면 내에 배치되고, 또한 거의 평행하게 인접하여 세로 방향으로 연장되는 복수 가닥[도 5의 (a), (b)에서는 8가닥]의 편파 섬유 소선(12)(UV 피복된 편파 섬유)으로 이루어지고, 그 일부에 길이(T) 2∼300 ㎜의 리본부(2)가 있는 것이다.

이 때, 본 발명에서는 도 5의 (a), (b)에 도시된 바와 같이, 리본부(2)가 위치 결정 수단을 구비하는 것이 바람직하고, 이 위치 결정 수단은 요철(5)로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 요철(5)은 규칙적인 피치이고 또한 요철(5)의 형상이 톱니형이지만, 특별히 한정되지는 않으며, 예컨대 요철(5)이 불연속으로 마련되거나, 요철의 형상이 곡선형의 파형 등이어도 좋다.

이것은, 일본 특개평5-333225호 공보의 도 3에 도시된 바와 같은 기능을 갖춘 섬유 어레이에 이용하는 경우, 보다 높은 정밀도로 리본 섬유와 섬유 어레이의 V 홈의 상대 위치를 맞출 수 있고, 섬유로의 굽힘 등이 없는 고품질의 섬유 어레이를 얻을 수 있기 때문이다.

더욱이, 예컨대, 도 6의 (a), (b)에 도시된 바와 같이, 리본형 편파섬유(1a)에 리본형 편파 섬유(1b)를 중첩시키는 경우, 리본형 편파 섬유(1a)의 요철(5a)과 리본형 섬유(1b)의 요철(5b)이 끼워 맞춰진 위치 관계로 되고, 요철(5b)의 피치 한 개 또는 수 개씩을 보내어 소정의 간격이 되도록 중첩시킴으로써 상하의 리본형 편파 섬유(1a, 1b)와의 좌우 위치 맞춤을 용이하게 행할 수 있다.

예컨대, 도 9의 (a), (b), (c)에 도시된 하프 피치 섬유 어레이를 제작하는 경우, 평탄한 리본 섬유(33a, 33b)를 2장 중첩시킨 상태[도 9의 (c) 참조]에서, 상하 리본 섬유(33a, 33b)의 편파 섬유 소선(12)을 교대로 하부 기판(31)의 V 홈부(34)에 수용할 필요가 있지만, 직경 125 ㎛의 편파 섬유 소선(12)이 250 ㎛ 피치로 배열된 리본 섬유로 이것을 실현하기 위해서는, 2장의 리본 섬유(33a, 33b)의 좌우 방향의 위치 맞춤이 매우 중요하고 또한 시간이 걸리는 작업이다.

그러나, 도 5의 (a), (b)에 도시된 리본형 편파 섬유를 이용함으로써, 중첩시킨 리본 섬유의 좌우 방향의 위치 맞춤을 매우 간편하고 또한 정확히 행할 수 있기 때문에 그 잇점은 매우 크다.

여기서, 본 발명의 리본형 편파 섬유에 있어서, 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이 리본부(2)가 복수 가닥의 편파 섬유 소선(12)을 접착제(36)로 고착, 피복되고, 또한 적어도 신호로서 사용하는 편파 섬유 소선(12)의 단부면이 소정의 편파면이 되도록 정렬되어 있는 것이 중요하다.

또한, 본 발명의 리본형 편파 섬유는 용도에 따라, 예컨대 도 5의 (d)에 도시된 바와 같이 편파면의 방향을 「세로, 가로, 세로, 가로···」로 배열한 것이어도 좋다.

또한, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 리본부의 길이(T)는 필요 이상으로 길지 않아도 좋지만, 최소한 섬유 어레이 안에 들어가는 길이가 리본화되어 있으면 좋다.

단, 리본형 편파 섬유를 제작한 후, 섬유 어레이 제작까지의 동안에 충분히 섬유가 고착되지 않으면, 조정된 회전각이 어긋날 위험이 있는 것이나, 섬유 어레이의 제작 후에 이 부분의 고착이 열화한 경우, 리본형 편파 섬유 제작시의 비틀림 응력 등이 섬유 어레이에 작용하여 섬유 어레이 자신의 신뢰성을 저하시킬 우려가 있기 때문에, 리본부의 길이(T)는 적어도 2 ㎜ 이상인 것이 바람직하다.

또한, 섬유 어레이 제작 시의 섬유 피복의 제거, 절단 등의 섬유 처리나 조립 작업에서의 리워크를 위한 여분의 길이를 고려하면 20 ㎜ 이상인 것이 보다 바람직하다.

또한, 본 발명의 리본형 편파 섬유의 심 수는 특별히 한정되지는 않지만, 5 내지 16개인 것이 제작도 용이하고, 심이 여러 개인 편파 광섬유 어레이의 제작 시에 적합하게 이용할 수 있다.

이하, 본 발명의 리본형 편파 섬유의 제조 방법의 다른 예를 도 7에 따라 설명한다.

우선, 편파 섬유 소선(12)의 선단 피복을 제거하고, CCD 카메라로 관찰할 수 있도록 편파 섬유(미피복 섬유)(10)의 단부면을 섬유 커터로 절단한다.

리본화용 지그의 하형(V 홈 기판)(70)에 마련된 V 홈부에 편파 섬유 소선(12)을 8가닥 배치한 후, 리본화용 지그의 상형(누름 기판)(72)을 V 홈 기판(70)의 양단에 얹어 V 홈(71) 내에서 거의 동축으로 회전을 행할 수 있는 상태로 하면 좋다.

또한, 이 경우에는 V 홈(71)과 누름 기판(72)으로 형성되는 삼각형의 내접원이 편파 섬유 소선(12)의 직경보다 약간 큰 것이 바람직하다.

다음으로, 편파 섬유 소선(12)을 회전 지그(80)에 세트하고(①), V 홈 기판(70)의 V 홈에 접착제(36)를 유입시켜(②), 주걱(74)으로 접착제(36)를 균일화한 후(③), CCD 카메라로 편파 섬유 소선(12)의 단부면을 관찰하면서 소정의 편파 방향이 되도록 회전 조정을 행한다(④).

또한, 도 7의 ④에 도시된 바와 같이, CCD 카메라의 관찰면으로부터 소정의 거리를 취하고, 또한 편파 섬유 소선(12) 위로부터 CCD 카메라의 관찰면 방향으로 비스듬하게 관찰용 조명(81)을 조사함으로써, 불순물이 도핑되어 있어 빛이 산란하기 쉬운 편파 섬유 소선(12)의 응력 부여부(16)와 클래드부(18)와의 콘트라스트를 선명하게 할 수 있기 때문에, 편파 섬유의 회전 조정을 보다 간편하고 정확하게 행할 수 있다.

상기 회전 조정을 행한 후, UV 램프(82)로 UV를 조사함으로써 접착제(36)를경화시켜 리본부(2)를 형성시킨 후(⑤), 누름 기판(72), 회전 지그(80) 및 V 홈 기판(70)을 분리함으로써 도 5의 (a), (b), (c), (d)에 도시된 리본형 편파 섬유(1)를 얻을 수 있다.

또한, 8심의 리본형 편파 섬유를 형성한 후(⑤), 또한 그와 인접하도록 V 홈 기판(70)의 V 홈부에 편파 섬유 소선(12)을 8가닥 배치하고 도 7의 ①∼⑤의 공정을 행한 후, 16심 모두에 접착제(36)를 재차 도포하고(⑥) 경화시킴으로써(⑦) 16심의 리본형 편파 섬유를 얻을 수 있다(⑧).

마지막으로, 얻은 리본형 편파 섬유(1)의 단부면을 재차 확인하고, 높은 정밀도로 회전 조정되어 있지 않은 것에 대해서는 불량으로 하였다.

또한, 본 발명에서 이용하는 리본화용 지그(20), 하형(V 홈 기판)(70) 또는 상형(누름 기판)(72)의 재질은 UV가 투과하는 유리인 것이 바람직하지만, 리본화용 홈(24a, 24b)의 가공 등이 어렵기 때문에 아크릴을 사용하여도 좋다.

또한, 아크릴을 이용하는 경우, 리본화용 지그(20), 하형(V 홈 기판)(70) 또는 상형(누름 기판)(72)의 두께를 될 수 있는 한 얇게 하여 UV 투과를 방해하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서 이용하는 리본화용 지그(20), 하형(V 홈 기판)(70) 또는 상형(누름 기판)(72)의 내표면은 접착제가 접착되지 않도록 박리 효과가 있는 재질을 이용하지만, 이형재(離型材)를 표면에 도포 또는 코팅해 두는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명에서 사용하는 접착제(36)는 단시간의 고화가 가능하고, 또한 점도가 10000 cP 이하인 것이 바람직하다.

이것은, 접착제의 경화에 시간이 걸리면 회전 조정된 상태에서 섬유가 움직이게 되어 조정된 섬유 각이 어긋날 위험이 있기 때문이다.

이 때문에, 적어도 10분 이내로 경화되는 접착제가 바람직하다. UV 접착제를 이용하면, 5분 이하로 매우 단시간의 경화가 가능하고, 또한 열경화형 접착제를 이용한 경우에 우려되는 가열 중인 접착제의 점도 변화에 의해 조정된 섬유 각도에 악영향을 미치는 일이 없기 때문에 더욱 바람직하다.

즉, 본 발명에서 이용하는 접착제는 편파 섬유의 회전 조정 후에 신속하게 편파 섬유를 고착, 피복하는 것이 바람직하기 때문에, 단시간에 경화가 가능한 UV 접착제인 것이 바람직하고, 특히 통상의 피복인 우레탄 아크릴레이트 수지를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 본 발명에서 이용하는 접착제는 편파 섬유의 회전 조정 시에 편파 섬유 소선 사이에서 윤활제 역할을 함으로써 편파 섬유 소선끼리의 회전 간섭이 쉽게 발생하지 않도록 위해서 점도를 10000 cP 이하로 하는 것이 바람직하다.

이상의 조건을 만족시키는 접착제로는, 예컨대 점도가 3000 cP인 우레탄 아크릴레이트 수지를 들 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다.

(실시예)

섬유 직경 125 ㎛, 피복 직경 250 ㎛의 편파 섬유 소선(PANDA 섬유)을 8가닥 준비하고, 각 소선의 선단 피복을 제거한 후, CCD로 관찰할 수 있도록 편파 섬유의 단부면을 섬유 커터로 절단한 후, 도 2의 (a)에 도시된 하형(22)[리본화용 지그(20)]의 250 ㎛ 피치의 V 홈부(23)에 각 편파 섬유 소선(12)을 배열시켰다.

이 때, 3000 cP의 우레탄 아크릴레이트 수지[접착제(36)]를 편파 섬유 소선(12)끼리가 접촉하는 부위[리본화용 홈(24a)에 배치된 편파 섬유 소선(12)]에 도포하였다.

그 후, 편파 섬유 소선(12)을 1가닥씩, CCD 카메라로 그 단부면을 관찰하면서 편파 섬유(10)의 단부면이 소정의 편파면이 되도록 정렬시켰다.

그리고, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 하형(22)에 상형(26)을 짜맞추어 얻은 주형(25) 안에 3000 cP의 우레탄 아크릴레이트 수지[접착제(36)]를 유입시켜 UV(150 mW ×1분)로 우선 한쪽을 경화시켰다.

이 때, UV가 조사되는 쪽의 접착제(36)만 경화되기 때문에, 한쪽을 경화한 후 뒤집어서 다른 한쪽을 UV(150 mW ×1분)로 경화시켰다.

그 후, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, 하형(22) 및 상형(26)을 분리함으로서 리본형 편파 섬유(1)를 얻었다. 또한, 이 리본부의 길이는 100 ㎜로 하였다.

다음으로, 상기 방법으로 제작된 리본형 편파 섬유를 2가닥 이용하여 통상의 광섬유 리본을 이용한 섬유 어레이와 동일한 방법으로 250 ㎛ 피치 16심의 편파 광섬유 어레이를 제작하였다[도 9의 (a), (b), (c) 참조].

이 편파 광섬유 어레이의 단부면을 연마한 후, 편파 크로스토크(polarization crosstalk) 특성을 평가한 결과, 16심 모두 전체 채널(ch)에서 -20 dB 이하로 양호한 특성이었다.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 편파 광섬유 어레이의 제작 시에 편파 섬유 소선을 소정의 편파면이 되도록 회전 조정할 필요가 없기 때문에, 심이 여러 개인 편파 광섬유 어레이를 용이하게 제작할 수 있을 뿐만 아니라 작업 효율 및 수율을 향상시킬 수 있다.

Claims

복수 가닥의 편파 섬유 소선(素線)으로 이루어지고, 그 일부에 길이 2∼300 ㎜의 리본부가 있는 것을 특징으로 하는 리본형 편파 섬유.
제1항에 있어서, 상기 리본부는 복수 가닥의 편파 섬유 소선을 접착제로 고착, 피복하고, 또한 적어도 신호로서 사용되는 편파 섬유 소선의 단부면을 소정의 편파면이 되도록 정렬함으로써 이루어지는 부분인 것인 리본형 편파 섬유.
제1항에 있어서, 상기 리본부는 위치 결정 수단을 구비하는 것인 리본형 편파 섬유.
제2항에 있어서, 상기 리본부는 위치 결정 수단을 구비하는 것인 리본형 편파 섬유.
제3항에 있어서, 상기 위치 결정 수단은 요철로 형성되어 있는 것인 리본형 편파 섬유.
제5항에 있어서, 상기 요철은 규칙적인 피치로, 또는 불연속적으로 배치된 것인 리본형 편파 섬유.
제6항에 있어서, 상기 요철의 형상은 톱니형 또는 곡선형의 파형인 것인 리본형 편파 섬유.
복수 가닥의 편파 섬유 소선의 피치 폭을 정확하게, 또한 편파 섬유 소선의 단부면을 소정의 편파면이 되도록 회전 조정하면서 정렬시킨 후, 그 일부를 접착제로 고착, 피복시킴으로써 리본부를 형성하는 것을 특징으로 하는 리본형 편파 섬유의 제조 방법.
복수 가닥의 편파 섬유를 리본화하기 위한 리본화용 홈이 마련된 상형과 하형으로 이루어진 리본화용 지그를 이용하여, 상기 하형의 리본화용 홈의 양단에 마련된 V 홈부에 복수 가닥의 편파 섬유 소선을 배열하고, 편파 섬유 소선의 단부면이 소정 편파면이 되도록 회전 조정하면서 정렬시킨 후, 상기 상형과 그 하형의 리본화용 홈으로 형성된 주형 안에 접착제를 유입, 경화시키고, 상기 하형 및 상형을 분리하여 리본부를 형성하는 것을 특징으로 하는 리본형 편파 섬유의 제조 방법.
복수 가닥의 편파 섬유를 리본화하기 위한 리본화용 홈이 마련된 상형과 하형으로 이루어진 리본화용 지그를 이용하여, 상기 하형에 마련된 V 홈부에 복수 가닥의 편파 섬유 소선을 배열하고, 상기 하형의 양단에 배치된 상형으로 편파 섬유 소선을 가고정한 후 접착제를 상기 하형에 도포하고, 계속해서 편파 섬유 소선의단부면이 소정 편파면이 되도록 회전 조정하면서 정렬시킨 후 접착제를 경화시키고, 상기 하형 및 상형을 분리하여 리본부를 형성하는 것을 특징으로 하는 리본형 편파 섬유의 제조 방법.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 편파 섬유 소선의 회전 조정 시에, 접착제를 편파 섬유 소선끼리 접촉하는 부위에 도포하는 것인 리본형 편파 섬유의 제조 방법.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착제는 점도가 10000 cP 이하인 것인 리본형 편파 섬유의 제조 방법.
제11항에 있어서, 상기 접착제는 점도가 10000 cP 이하인 것인 리본형 편파 섬유의 제조 방법.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착제는 우레탄 아크릴레이트 수지인 것인 리본형 편파 섬유의 제조 방법.
제11항에 있어서, 상기 접착제는 우레탄 아크릴레이트 수지인 것인 리본형 편파 섬유의 제조 방법.
제12항에 있어서, 상기 접착제는 우레탄 아크릴레이트 수지인 것인 리본형 편파 섬유의 제조 방법.
제13항에 있어서, 상기 접착제는 우레탄 아크릴레이트 수지인 것인 리본형 편파 섬유의 제조 방법.
정렬 배치된 편파 섬유 소선을 접착제로 고착, 피복하기 위한 리본화용 홈과, 편파 섬유 소선을 정렬 배치하기 위한 V 홈부가 리본화용 홈의 양단에 마련되어 있는 하형과,

상기 하형의 리본화 홈과 대칭적으로 마련된 리본화용 홈과, 접착제를 리본화용 홈에 공급하기 위한 접착제 유입구가 상기 리본화용 홈의 중앙부에 형성되어 있는 상형

으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리본화용 지그.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 리본형 편파 섬유로 제작되는 것을 특징으로 하는 편파 광섬유 어레이.