KR20030070217A - 반원형의 홈을 갖는 광섬유 블록 - Google Patents

반원형의 홈을 갖는 광섬유 블록 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 광섬유 블록은 1심 이상의 광섬유와; 그 상면 상에 하나 이상의 반원형 홈을 구비하며 상기 각 홈 상에 상기 각 광섬유가 안착되는 블록과; 상기 광섬유를 덮도록 상기 블록 상에 도포되는 접착제와; 상기 접착제가 도포된 블록 상에 덮여지는 커버를 포함한다.

Description

반원형의 홈을 갖는 광섬유 블록{OPTICAL FIBER BLOCK WITH SEMICIRCULAR GROOVE}
본 발명은 광학 소자에 관한 것으로서, 특히 광섬유를 실장하는 광섬유 블록에 관한 것이다.
광섬유 블록은 평면 도파로 소자(Planar Lightwave Circuit, PLC)의 입출력단에 광섬유열(optical fiber array)을 정렬하여 연결할 때 주된 부품으로 사용될뿐만 아니라, 마이크로 광소자(micro-optic device) 등의 입출력 단자로도 이용되는 광부품 중의 하나이다. 일반적인 광섬유 블록의 제작 공정은 하기하는 바와 같다.
1. 실리콘(silicon)이나 석영(quartz), 유리 등의 재질로 만들어진 블록의 상부면에 형성되며 폭, 두께 및 간격이 일정한 다수의 브이-홈(V-groove)에 광섬유열을 안착시킨다. 이 때, 상기 광섬유열은 리본 광섬유(optical fiber ribbon) 일부의 피복을 제거하여 얻어지는 것이 통상적이다.
2. 폭, 두께 및 간격이 일정한 다수의 브이-홈이 하부면에 형성된 커버(cover)를 상기 광섬유열을 덮는다.
3. 에폭시 수지(epoxy resin)와 같은 접착제를 이용하여 상기 블록, 광섬유열 및 커버(이와 같은 구성물을 '광섬유 블록'이라고 칭함)를 고정한다.
4. 상기 광섬유 블록의 단면을 폴리싱(polishing)한다.
실리콘 광섬유 블록의 경우에 있어서, 실리콘 고유의 습식 식각 특성을 이용하여 피치 간격이 일정한 다수의 V-홈을 형성할 수 있기 때문에 리본 광섬유와 평면 도파로 소자를 접속하는 커넥터로 사용되는 경우에 접속 오차를 크게 줄일 수 있다.
도 1은 종래에 따른 V-홈들을 구비한 광섬유 블록을 나타내는 단면도이다. 상기 광섬유 블록(100)은 8 심의 광섬유(150)와, 블록(110)과, 커버(130)로 구성된다.
상기 8 심의 광섬유(150)는 각각 코어(core)와 클래드(clad)로 구성되며, 상기 코어는 광신호의 전송 경로가 되며, 상기 클래드는 상기 코어를 둘러싸서 상기 광신호를 상기 코어 내에 가두어 두는 기능을 한다.
상기 블록(110)은 실리콘 재질로서 8 개의 V-홈들(120)이 그 상부면에 형성되어 있으며, 상기 V-홈들(120)은 127 ㎛의 등간격으로 배치되어 있다.
상기 커버(130)는 유리 재질로서 상기 블록(110)의 면적과 근사한 면적을 갖는 유리 평판을 사용한다.
상기 8 심의 광섬유(150)가 안착된 블록(110) 상에 도포되는 광학용 접착제(140)로는 사용이 간편하고 경화 및 굴절률 조정이 가능하며 요구되는 다양한 성질을 구현할 수 있는 열 경화성 또는 자외선 경화성 수지를 사용한다.
상기 광섬유 블록(100)에 실장된 8 심의 광섬유(150) 중 내측에 위치한 광섬유들(150)은 좌우에 인접한 광섬유들(150)에 의해 지지되고 있어서 다소 안정적으로 실장되어 있으나, 가장 자리에 위치한 두 광섬유들(150)은 그에 비하여 다소 불안정하게 실장되어 있다. 즉, 상기 광섬유들(150) 상에 도포된 광학용 접착제(140)가 경화되기 이전에 상기 광섬유들(150)이 상기 V-홈들(120) 상에 안정적으로 안착되어 있어야 되지만, 상기 V-홈들(120) 간의 간격이 좁은 경우에는 상기 광섬유들(150) 중 가장 자리에 위치한 두 광섬유들(150)이 해당 V-홈들(120)에 안착되지 못하고 이격되는 현상이 발생하기 쉽다. 이러한 경우, 상기 안착되지 못한 두 광섬유들(150)은 상기 커버에 의해 과다한 스트레스를 받음으로써 파손되거나 그 내부로 진행하는 광신호의 전송 특성이 악화될 수 있다는 문제점이 있다.
또한, 상기 V-홈(120)은 두 평면으로 이루어지고 상기 광섬유(150)는 원통형이기 때문에 상기 광섬유(150)가 해당 V-홈(120) 상에 안정적으로 안착되어 있다고 하더라도, 상기 광섬유(150)와 해당 V-홈(120)의 접촉 면적은 극히 작다. 따라서, 상기 광섬유(150)와 해당 V-홈(120)의 접촉 지점에 압력이 집중되어 있어서, 상기 광섬유(150)의 신뢰성은 크게 저하된다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 광섬유를 안정적으로 실장하고, 상기 광섬유의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 광섬유 블록을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광섬유 블록은,
1심 이상의 광섬유와;
그 상면 상에 하나 이상의 반원형 홈을 구비하며 상기 각 홈 상에 상기 각 광섬유가 안착되는 블록과;
상기 광섬유를 덮도록 상기 블록 상에 도포되는 접착제와;
상기 접착제가 도포된 블록 상에 덮여지는 커버를 포함한다.
도 1은 종래에 따른 V-홈들을 구비한 광섬유 블록을 나타내는 단면도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반원형의 홈을 갖는 블록을 나타내는 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 블록을 A-A를 따라 나타낸 단면도,
도 4는 도 2에 도시된 블록을 이용한 광섬유 블록을 나타내는 사시도,
도 5는 도 4에 도시된 광섬유 블록을 B-B를 따라 나타낸 단면도.
이하에서는 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능, 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반원형의 홈을 갖는 블록을 나타내는 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 블록을 A-A를 따라 나타낸 단면도이다.
상기 블록(200)은 실리콘 재질의 몸체부(210)와 지지부(230)로 구성된다.
상기 몸체부(210)의 상부면에는 127㎛의 등간격으로 배치된 16 개의 반원형 홈들(220)이 형성되며, 상기 각 반원형 홈(220)은 안착되는 광섬유와의 접촉 면적을 증가시키기 위하여, 이상적으로는 상기 광섬유의 반지름에 근접한 반지름을 갖도록 설정된다.
상기 지지부(230)는 상기 몸체부(210)로부터 소정 길이로 연장되며, 상기 몸체부(210)의 두께보다 작은 두께를 갖는다.
도 4는 도 2에 도시된 블록을 이용한 광섬유 블록을 나타내는 사시도이며, 도 5는 도 4에 도시된 광섬유 블록을 B-B를 따라 나타낸 단면도이다. 상기 광섬유 블록(300)은 제1 및 제2 리본 광섬유(260 및 280)와, 블록(200)과, 커버(230)로 구성된다.
상기 제1 및 제2 리본 광섬유(260 및 280)는 상하 적층되어 있으며, 각각 그 단부의 외피(270 또는 290)가 소정 길이만큼 제거되어 있고, 상기 제1 및 제2 리본 광섬유(260 및 280)에서 피복(270 및 290)이 제거되어 노출된 각 광섬유(250)의 직경은 125㎛이다.
상기 블록(200)은 127㎛의 등간격으로 배치된 16 개의 반원형 홈들(220)을 상부면에 구비한 몸체부(210)와 상기 몸체부(210)로부터 연장된 지지부(230)로 구성된다. 상기 16 개의 반원형 홈들(220)에 상기 16 심의 광섬유(250)가 안착된다.
상기 커버(230)는 유리 재질로서 상기 몸체부(210)의 면적과 근사한 면적을 갖는 유리 평판을 사용한다.
상기 광섬유들(250)이 안착된 블록(200) 상에 도포되는 광학용 접착제(240)로는 사용이 간편하고 경화 및 굴절률 조정이 가능하며 요구되는 다양한 성질을 구현할 수 있는 열 경화성 또는 자외선 경화성 수지를 사용한다.
상기 반원형 홈(220)은 안착된 광섬유(250)를 감싸안는 기능을 수행하므로, 상기 광섬유들(250) 중 가장 자리에 위치한 두 광섬유들(250)도 안정하게 안착되어 있음을 알 수 있다. 즉, 종래의 V-홈에서는 안착된 광섬유가 걸쳐져 있는 형상이므로, 약간의 힘으로도 쉽게 밀리어 상기 V-홈을 이탈하였으나, 상기 반원형 홈(220)에서는 안착된 광섬유(250)가 밀착된 형상이므로, 쉽게 상기 반원형 홈(220)을 이탈하지 못한다.
또한, 상기 반원형 홈(220)과 광섬유(250)의 접촉 면적이 종래에 비하여 넓기 때문에 가해진 스트레스를 분산시킬 수 있다. 즉, 종래의 V-홈에서는 광섬유가 거의 점접촉을 이루고 있는 상태이므로, 접촉 지점에 가해진 스트레스가 집중되어 있었으나, 상기 반원형 홈(220)에서는 광섬유(250)가 넓게 접촉하고 있어서 가해진 스트레스가 그 접촉 면적에 걸쳐 분산되는 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광섬유 블록은 반원형 홈을 이용함으로써 안착된 광섬유를 감싸안는 형상을 취하며, 이로 인하여 상기 광섬유와의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다는 이점이 있다. 또한, 이로 인하여 상기 광섬유를 안정적으로 실장하고 상기 광섬유의 신뢰성을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.

Claims (2)

1심 이상의 광섬유와;
그 상면 상에 하나 이상의 반원형 홈을 구비하며 상기 각 홈 상에 상기 각 광섬유가 안착되는 블록과;
상기 광섬유를 덮도록 상기 블록 상에 도포되는 접착제와;
상기 접착제가 도포된 블록 상에 덮여지는 커버를 포함함을 특징으로 하는 반원형 홈을 갖는 광섬유 블록.
제1항에 있어서, 상기 블록은,
상기 반원형 홈이 상부면에 형성된 몸체부와;
상기 몸체부로부터 연장되며 상기 몸체부의 두께보다 작은 두께를 갖는 지지부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 반원형 홈을 갖는 광섬유 블록.
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