KR20030093320A - 얇은 벽 코어 밴드-갭 도파관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광 결정 예형으로 부터 인발되는 개선된 광자 밴드-갭 결정 도파관 섬유를 제공하는 광 결정 예형의 제조방법에 관한 것이다. 상기 광 결정 예형 결손은 부드러운 벽 결손을 갖는 광자 밴드-갭 결정 도파관 섬유를 제공하기 위해 결손 벽이 바람직하게 엣칭되도록 특정 형태 또는 조성물을 갖는 물질을 사용하여 형성된다.

Description

얇은 벽 코어 밴드-갭 도파관{Thin walled core band-gap waveguides}

총 내부 반사 원리에 의해 광을 유도하는 광 도파관은 20년 이상 상업적으로 사용되어 왔다. 이러한 디자인의 광 도파관은 장거리 통신(telecommunication) 분야에서 획기적인 진전을 나타내고 있으며, 대안적인 도파관 섬유 디자인에 대한 연구도 계속되고 있다. 총 내부 반사 기작의 특정 결함(drawback)은 고 지수(index) 부위, 즉, 도파관 섬유의 코어,에 광을 제한하도록 작용하는 것이다. 상기 고 지수 코어는 통상적으로 고 밀도이며 따라서 레이리(Rayleigh) 산란에 기인한 감쇠 및 높은 비-선형 계수로 특징된다. 유해한 비-선형 효과는 비교적 높은 유효 면적을 갖는 총 내부 반사 도파관을 디자인하여 절감시킬 수 있다. 그러나, 코어 굴절률 프로파일(profile)의 복잡성은 일반적으로 보다 큰 유효 면적을 제공하는 디자인에 대해 증가한다. 이러한 복잡성은 일반적으로 고 비용을 의미한다.

보다 최근에는, 회절이 물질내에서 광 유도 수단으로 연구되어 왔다. 제한 기작에서 광 유도 프로토콜(protocol)이 회절인 경우, 광이 유도되는 물질, 즉, 광 파장의 코어는 비교적 낮은 굴절율을 갖고 따라서 보다 저 밀도를 갖게된다. 사실, 도파관 코어로 가스 또는 진공을 사용하는 것이 실용적이다.

회절 타입 광 도파관으로 사용하기 적합한 특정 구조는 광 밴드-갭 결정이다. 광 결정(photonic crystal) 자체는 공간에 배치가 유도될 광 도파관이 있는 규칙적인 격자 형태이다. 상기 광 결정은 제1 굴절률을 갖는 제1 물질로 제조된다. 규칙적인 격자 또는 배열 형태에서 상기 제1 물질에 제2 굴절률을 갖는 제2 물질이 삽입된다. 이는 기본적인 광 결정 구조이다. 상기 기본 디자인은 광 밴드-갭 결정으로 구성된 두개 이상의 물질을 포함하는 변형이 가능하다. 상기 격자 구조의 상세한 설명에서 유용한 변형의 수 또한 많다.

기본적인 광 결정 구조에서, 상기 "제2 물질"은 단순하게 제1 물질에 형성된 기공 또는 공극일 수 있다. 즉, 상기 공극은 광 결정에서 제2 물질로 제공된다. 물질의 굴절률 차이 및 삽입된 형태의 공간적 배치 및 핏치(pitch)(형태사이의 중심간 거리)에 따라서, 광 결정은 특정 파장 밴드내의 파장을 갖는 광을 전파하지 않게 된다. 이는 광 결정의 "밴드-갭(band-gap)"이고 광 제한을 제공하는 광 결정의 특징이다. 상기 특징에 기인하여 상기 구조는 광 밴드-갭 결정이라 명명되었다.

광 도파관(또는 보다 일반적으로, 전-자기 에너지를 유도하는 구조)을 형성하기 위해, 광 밴드-갭 결정에 결손이 형성된다. 상기 결손은 격자 구조에서 비연속적이고 격자의 핏치의 변경일 수 있고, 다른 굴절률 물질로 상기 격자 부분을 교체한 것이거나, 또는 광 밴드-갭 결정 물질 부분의 제거일 수 있다. 상기 결손의 모양 및 크기는 광 결정의 밴드-갭 내에서 각 파장을 갖는 하나 이상의 광 전파 모드를 생성, 즉, 지지하도록 선택된다. 결손의 벽은 따라서 결손에 의해 생성된 모드를 전파하지 않는 광 밴드-갭 결정 물질로 제조된다.

총 내부 반사 광 도파관과 유사한 균등물에 있어서, 상기 결손은 도파관 코어처럼 작용하고 광 밴드-갭 결정은 클래드처럼 작용한다. 그러나, 도파관의 기작은 코어가 매우 낮은 굴절률을 갖도록 하므로 저 감쇠 및 작은 비-선형 계수의 효과를 나타낸다.

광 밴드-갭 결정 도파관이 제공하는 잠재적인 혜택때문에, 제조 작업에서 사용하기에 적합한 광 밴드-갭 결정 도파관을 효과적이고, 저 비용으로 제조하는 방법을 찾는것이 요구된다.

상기의 방법은 복수의 세로 관을 가지는 예형을 제조하는 단계, 바람직한 예형 구조를 이루도록 관을 엣칭하는 단계, 및 상기 예형으로 부터 광 밴드-갭 결정 도파관 섬유를 인발하는 단계를 포함한다. 따라서, 엣칭된 구조로 부터 제조된 도파관의 개선된 엣칭 효율 및 성능이 본 발명의 주요한 방향이다.

-발명의 요약-

본 발명의 첫번째 관점은 제1 및 제2 복수의 튜브를 사용하여 조립되는 광 결정 도파관 섬유 예형의 제조 방법이다. 광 결정의 제1 부위는 튜브의 둘레에 따른 다양한 벽 두께를 갖는 제1 복수 튜브를 사용하여 제조되며, 상기 둘레는 튜브의 길이에 수직인 평면에 의해 결정된다. 상기 벽 두께는 튜브의 길이에 따라 변화하지 않는다. 광 결정의 상기 제1 부의 튜브의 조립에서, 튜브의 얇은 벽 부위는 다른 튜브에 인접한다. 결정의 상기 제2 부위, 즉, 나머지 부위는 실질적으로 균일한 벽 두께를 갖는 제2 복수의 튜브를 사용하여 조립된다. 상기 제2 복수의 튜브는 상기 제1 복수의 튜브로 둘러싸이도록 배열된다. 조립된 광 결정은 얇은 벽이 인접한 광 결정 부위가 제거될 때까지 엣칭된다. 제1 복수의 튜브가 연속적으로 조립되므로, 얇은 벽인 인접한 벽 부위로 부터 떨어져 엣칭하는 것이 광 결정에서 결손을 형성하는데 효과적이다. 상기 제1 복수의 튜브는 결손이 광 결정의 밴드 갭에 위치한 각각의 파장을 갖는 광 모드를 생성, 즉 지지 또는 전파하도록 정렬된다.

본 발명의 첫번째 관점에 따른 일 실시예에 있어서, 상기 제1 복수의 튜브는 이웃한 얇은 벽이 서로 인접하여 위치하도록 배열되고 가장 가깝게 인접한 지점이 선으로 연결되면, 상기 선은 연속적이고 자체로 밀폐된다. 엣칭 단계에서, 상기 연속적이고 밀폐된 선내의 모든 튜브는 광 결정에서 제거된다. 바람직하게 상기 제1 복수의 튜브는 인접한(가장 이웃한), 얇은-벽 인접 지점을 연결하는 선이 원형 또는 다각형의 대칭 기하학적 형태를 형성하도록 배열된다.

다른 일 실시예에 있어서, 제1 복수의 튜브의 각 구성요소 또는 특정하게 선택된 구성요소는 오프셋(offset) 구멍을 갖는다. 즉, 하나가 각각 대칭 형태, 중심점을 갖는 외벽 및 내벽을 가질 경우, 상기 두 중심점은 서로 떨어져 위치한다. 상기 각각의 내부 및 외부 벽은 원형 또는 다각형으로 이루어진 군으로 부터 선택된다. 바람직한 선택은 외벽 외주면은 육각형 이고 내벽 외주면은 원형이다. 외벽 외주면의 육각형은 튜브의 조밀-팩(pack) 스태킹(stacking), 즉 필수적으로 공기갭(gap) 없는 스태킹을 제공한다. 상기 구분은 압출성형 튜브 제조방법을 기술할때는 적합하지 않으나, 내벽 외주면의 원형 형태는 다각형보다 비교적 제조가 쉽다.

본 발명의 첫번째 관점에 따른 또 다른 일 실시예에 있어서, 상기 제1 복수의 튜브는 제2 복수의 튜브와 다른 제1 조성물을 갖는다. 두 튜브 타입의 각 제1 및 제2 조성물은 다른 엣칭 속도를 가지며, 제1 엣칭 속도가 제2 엣칭 속도보다 크다. 즉, 엣칭 재료는 제1 조성물 물질을 제2 조성물 물질보다 빠르게 제거한다. 이러한 배열에서, 광 결정에서 결손을 형성하는데 보다 짧은 엣칭 시간이 사용될 수 있다.

본 발명의 두번째 관점은 광 밴드-갭 결정 도파관 섬유의 제조방법이다. 본 발명의 두번째 관점에 따른 방법의 제1 단계는 광 결정 예형을 제조하는 본 발명의 첫번째 관점에서 상술한 바와 동일하다. 광 밴드-갭 결정 도파관 섬유의 제조에서 추가적인 단계는 도파관 섬유가 바람직한 직경이 될 때까지 예형의 횡단면을 감소시키는 것이다. 상기 예형의 직경 감소는 예형의 가열 및 인발 등의 당 분야에서 알려진 몇가지 방법을 통해 수행된다. 다른 방법으로 예형을 감소 다이 시리즈를 통해 가열하고 힘을 가할 수 있다. 감소 다이 및 인발 단계의 결합은 광 밴드-갭 결정 도파관 섬유의 바람직한 직경을 얻는데 사용될 수 있다. 상기의 기술들은 많은 특허 및 간행물에서 자세히 기술되어 있으므로 본 발명에서는 더 이상 언급하지 않겠다.

본 발명의 두번째 관점에 따른 일 실시예에 있어서, 광 밴드-갭 결정 도파관 섬유는 중심점에 대해 대칭형인 결손을 갖는다. 도파관 섬유에서 결손의 대칭은 조립 및 엣칭 단계에서 얻은 예형 결손의 대칭으로 부터 많은 부분이 유래된다. 실질적으로 뾰족한 내부 돌출부가 없는 내벽 외주면을 포함하는 결손의 대칭형은 감소된 광 분산을 제공하고, 광자 밴드-갭 결정 결손을 가로지르는 보다 균일한 모드 파워 분포를 제공한다. 본 실시예에서 결손은 공극이므로, 상기 결손은 보다 작은 비-선형 계수를 갖는다. 당 분야에서 알려진 바와 같이, 광 밴드-갭 결정 도파관 섬유에서 결손은 총 내부 반사 원리를 기초로 한 광 도파관 섬유와 유사한 코어 영역으로 작용한다. 또한, 결손을 둘러싼 광 밴드-갭 결정은 광 모드를 제한하는데 이는 총 내부 반사 타입 광 도파관 섬유의 클래드와 유사하다. 결손을 통해 지지되는 모드는 광 결정의 밴드-갭 내에 위치하는 각각의 파장 λ를 갖는다.

광 밴드-갭 결정 도파관 섬유의 일 실시예는 규칙적인 형태를 갖는 외주면을 제시한다. 결손 외주면의 규칙성 측정은 반대 점 한쌍 간의 상대 거리를 비교하여 측정할 수 있다. 반대점들은 한 점이 다른 점으로 이동하는데 있어서 이동 각이 180°일 경우 서로를 가로질러 위치하는 상기 외주면상의 점들이다. 본 일 실시예에 있어서, 반대점 쌍간의 최소 및 최대거리는 지지되는 모드의 파장 λ와 동일한 양에 의해 달라진다.

본 발명의 세번째 관점은 벽에 의해 서로 분리된 복수의 개구(opening)를 갖는 광 결정을 형성하는 단계를 포함하는 광 결정 도파관 섬유 예형의 제조방법이다. 상기 개구는 광 결정을 통해 확장된다. 상기 벽은 상기 개구가 확대되도록 엣칭된다. 복수의 개구의 한 개구 그룹은 연속적인 그룹을 형성하고 제1 엣칭 속도를 나타내는 제1 조성물을 갖는다. 필수적으로 복수의 잔여분인, 개구의 제2 그룹은제1 그룹을 둘러싸며 제2 엣칭 속도를 나타내는 제2 조성물을 갖는다. 상기 제1 엣칭 속도는 엣칭 단계동안 제1 개구 그룹으로 부터 보다 많은 물질을 제거하기 위해 제2 엣칭 속도보다 크다. 따라서 엣칭 단계는 바람직한 광 모드(전-자기 모드)를 지지하도록 배열된 광 밴드-갭 결정에 결손을 제공한다.

상기 세번째 관점의 일 실시예에 있어서, 각각의 제1 및 제2 개구 그룹은 각각 제1 및 제2 조성물을 갖는 튜브를 조립하여 형성된다.

상기 세번째 관점의 다른 일 실시예에 있어서, 상기 광 결정은 압출성형된다. 제1 조성물의 제1 부피 및 제2 조성물의 제2 부피를 갖는 물질의 압출성형 방법은 당 분야에서 알려져 있다. 예를 들어 중심부에 위치한 제1 물질 및 상기 제1 물질을 둘러싼 제2 물질을 갖는 슬러그(slug)는 본 발명의 세번째 관점의 본 일 실시예에 따른 광 밴드-갭 결정을 제조하기 위해 다이를 통해 힘이 가해진다.

이하 본 발명의 다른 특징 및 장점을 좀 더 구체적으로 설명하며, 청구항 및 첨부된 도면에 대한 구체적인 설명을 포함하여 기술하는 본 발명의 내용은 부분적으로 당 분야의 당업자들에게는 자명할 것이다.

이하 본 발명의 일반적인 설명 및 구체적인 설명은 단지 본 발명의 일 실시예이며, 청구한 본 발명의 본질 및 특성을 이해하기 위한 개요 및 구조를 제공하고자 함이다. 첨부된 도면은 본 발명의 이해를 더욱 돕고자 제공되었으며, 본 명세서의 일부로 포함된다. 첨부된 도면은 본 발명의 다양한 실시예를 설명하고, 본 발명의 원리 및 실시를 설명하기 위한 기술과 함께 제공된다.

본 출원은 2001년 4월17일자로 출원된 미국특허 가출원 제60/284,242호를 우선권으로 청구한다.

본 발명은 광 밴드-갭 결정 도파관 섬유를 인발하기 위한 결손을 갖는 광 결정 예형의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 광 결정 예형의 결손(defect)을 형성하는 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따라 엣칭 단계 전 튜브의 조립을 나타내는 도면이다.

도 2는 광 결정 예형의 조립 단계에서 대칭 튜브의 사용을 나타내는 도면이다.

도 3은 광 결정 예형의 조립 단계에서 비대칭 튜브의 사용을 나타내는 도면이다.

도 4는 엣칭 단계 이후 대칭 튜브를 사용한 광 결정 조립 또는 압출성형된 광 결정체를 나타내는 도면이다.

도 5는 엣칭 단계 이후 대칭 튜브로 둘러싸인 비 대칭 튜브를 사용한 광 결정 조립 또는 압출성형된 광 결정체를 나타내는 도면이다.

본 발명의 바람직한 실시예를 상세하기 설명하기 위해 인용번호를 사용하며, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면을 통해 설명한다. 가능하면, 동일하거나 또는 유사한 부분을 언급할 경우 전체 도면들을 통해 동일한 인용번호를 사용할 것이다. 본 발명의 광 밴드-갭 결정 도파관 예형의 일 실시예를 도 1에 나타내었다. 튜브(12 및 14)는 육각형태 외부 외주면 및 원형 내부 외주면(10)을 갖는다. 상기 튜브(12 및 14)는 육각형의 조밀하게 패킹된 구조, 즉, 필수적으로 튜브의 인접면간에 공기 공간 없이 조립된다. 상기 조립의 내부 부위에서 튜브(14)는 내부 외주면(10)에 의해 한정된 원형의 중심점이 육각형의 외부 외주면(8)에 의해 한정된 육각형 중심으로 부터 오프셋되어 비대칭이다. 튜브(12)(단지 6개 튜브로 나타냄)는 튜브(14)로 둘러싸인 복수의 튜브를 나타내고 외주면(10)에 의해 한정된 원형 중심이 실질적으로 외주면(8)에 의해 한정된 육각형과 일치하여 대칭이다.

튜브(14)의 비대칭성 때문에, 각 튜브(14)의 세개의 얇은 벽 부위(4, 4' 및 4")가 형성된다. 광 결정의 중심부(16)를 향하도록 중심 얇은 벽(4)을 위치시켜서, 가장 근접한 튜브(14)의 얇은 벽(4")처럼 가장 근접한 튜브(14)의 얇은 벽(4')이 다른 것에 인접한다. 엣칭 단계동안, 튜브(14)의 각 얇은 벽(4)은 우선 제거된다. 이후 제거될 벽은 튜브(14)의 인접한 벽의 각 세트(4' 및 4")이다. 일 실시예에 있어서, 복수의 튜브(12 및 14)의 각 벽은 각각 벽에 대해 엣칭 속도가 같도록 같은, 실질적으로 동일한 물질로 형성된다. 상기 벽의 제거는 궁극적으로 광 결정 예형으로 제조된 광 밴드-갭 결정 도파관 섬유에서 바람직한 모드를 지지하는 광 밴드-갭 결정에서 결손을 형성하도록 한다.

광 결정 예형을 형성하는 데 있어서, 상기 엣칭 단계는 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서 두가지 목적을 제공한다. 광 결정에서 결손을 형성하는 것이외에, 대칭 튜브(12)의 엣칭은 원형 외주면(10)을 확대하고, 그로 인해 공극인 광 결정 부피의 분획, 즉, 공극 분획을 증가시킨다. 공극 분획의 증가는 광 밴드-갭 결정 도파관의 성능을 바람직하게 변화시킨다. 예를 들어, 결손에 제한된 모드 파워 분획은 공극 분획의 증가에 따라 증가된다. 광 결정을 기술하는 데 사용된 공극은 비었거나 또는 공기가 채워진 기공을 의미하는 것이다.

도 1의 광 결정 조립에 있어서, 중심 부위(16)는 튜브로 부터 제거된 결과이다. 선택적으로, 얇은 벽 튜브(2)는 중심 부위(16)에서 공간 구성요소로 사용된다. 상기 튜브는 예형을 형성하기 위한 복수 튜브의 조립 후에 제거될 수 있으며 또는엣칭 단계동안 위치에서 제거되고 멀리 엣칭될 수 있다. 선택적으로 고정구 및 지그(jig)를 복수 튜브(12 및 14)의 중심 부위(16)를 형성하기 위해 사용할 수 있다.

대칭 튜브(12)의 두 실시예를 도 2에 나타내었다. 첫번째 실시예에 있어서, 내부 외주면(10)은 중심점(6)을 갖는 원의 외주면으로 정의된다. 외부 외주면(8)은 중심(6)을 갖는 육각형으로 정의된다. 각각 외주면(10)을 갖는 원 및 외주면(8)을 갖는 육각형의 중심(6)은 대칭 튜브(12)를 형성하도록 일치한다. 두번째 실시예에 있어서, 내부 외주면(10)은 다시 원의 외주면이다. 외부 외주면(18)은 보다 큰 원으로 정의된다. 각각 외주면(10)을 갖는 원 및 외주면(18)을 갖는 원의 각 중심(6)은 대칭 튜브(12)를 형성하기 위해 일치한다.

비대칭 튜브(14)의 두 실시예를 도 3에 나타내었다. 첫번째 실시예에서, 내부 외주면(20)은 이동 방향(24)에 수직인 주 축(22)을 갖는 타원형태를 갖는다. 외부 외주면은 육각형(8)으로 정의된다. 타원형의 기하학적 중심(26)은 육각형의 중심(6)으로 부터 이동된다. 주 축(22)은 중심(6)에서 중심(28)으로의 이동으로 세개의 얇은 벽(4, 4', 및 4")이 형성되도록 외주면(8)으로 정의되는 육각형의 한면에 평행하게 정렬된다.

두번째 실시예에 있어서, 내부 외주면(20)은 다시 타원형으로 정의된다. 외부 외주면(18)은 중심점(6)을 갖는 원의 외주면이다. 외주면(18)을 갖는 원의 중심(6)은 타원형의 중심(26)에 대하여 이동한다. 외부 외주면의 원형은 대칭이므로, 이동 방향은 두번째 실시예에서 설명할 필요가 없다. 그러나, 두번째 실시예에 다른 튜브의 조립에서, 튜브(14)의 얇은 벽 부분의 중심은 실질적으로 대응하는 튜브(14)에 정반대여야한다. 상기 배열은 엣칭 단계에서 광 결정의 바람직한 부분에서 멀리 엣칭을 제공한다.

광 결정의 중심 영역에서 비대칭 튜브를 사용할 경우 잇점은 도 4 및 5를 비교하여 알 수 있다. 도 4 및 5는 결손(16)을 둘러싸고 있는 몇개의 대칭 튜브(12)와 함께 광 결정에서의 결손(16)을 나타내고 있다. 도 4는 복수의 대칭 튜브만을 사용하여 예형을 조립하는 엣칭 단계 이후 광 결정 예형을 나타낸다.

큰 돌출부(30)가 결손(16)으로 확장되고, 결손에서 광 전파를 분산시킬 것으로 기대되는 불규칙적인 표면을 형성한다. 인발 단계 동안, 상기 예형은 벽 물질이 연화되도록 가열하고 몇개의 기구를 사용하여 늘리게 되며 이러한 방법은 당 분야에서 잘 알려져 있다. 상기 벽 물질은 다른 유리 또는 결정 유전성 물질을 사용할 수 있으나, 바람직하게 실리카 기초 유리로 부터 선택된다. 연화 벽 물질의 표면 장력은 상기 돌출부가 얇아지도록 하며 결손(16)의 중심으로 부터 멀어진다. 또한 아크(arc) 형태의 공극(32)은 표면 장력에 의해 부분적으로 채워진다. 그러나, 돌출부(30) 및 공극(32)은 분명하기 때문에, 인발 단계 이후 광 밴드-갭 결정 도파관 섬유에서 결손 표면은 매우 불규칙적이다.

반대로, 도 5에 나타낸 광 결정 예형은 본 발명에 다른 광 결정의 중심 부위에서 비대칭 튜브(14)를 사용하여 조립된다. 엣칭 단계 이후에, 인접한 얇은 벽은 작은 돌출부(34) 및 공극 만입(36)으로 부터 멀리 엣칭된다. 인발 단계동안 작은 돌출부(34)는 필수적으로 사라지고, 표면 장력에 의해 벽으로 다시 당겨진다. 또한 육각형 둘레의 내부로 뾰족한 각을 이룬 돌출부(38), 및 외부로 뾰족한 각을 이룬돌출부(36)는 인발 단계동안 다듬어져서 부드럽고 거의 원형인 결손 표면을 갖는 광 밴드-갭 결정 도파관 섬유가 생성된다. 도 5의 엣칭된 예형을 인발하여 얻은 상기의 부드럽고, 거의 원형인 결손 표면은 도 4에 나타낸 결손과 비교하여 매우 감소된 양의 광 산란을 생성한다.

도 5에 나타낸 결손(16)은 또한 대칭 튜브, 예를 들어 튜브(12)와 유사하나 튜브(12)보다 높은 엣칭 속도를 갖는 물질로 제조된 튜브를 사용하여 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 예형을 얻기위한 다른 선택적인 방법 및 도 5에 나타낸 예형은 결손 부분을 둘러싼 광 결정의 부분을 제조하기 위해 사용된 물질보다 고 엣칭 속도를 갖는 결손 영역(16)의 물질 사용하여 예형을 압출성형하는 것이다.

다른 튜브 구조 또는 성분의 결합이 바람직하게 엣칭된 광 결정의 영역을 제공하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 결손 영역(16)으로 제조된 튜브를 단순하게 필수적으로 어떠한 내부 및 외부 기하학적 형태의 얇은 벽 튜브일 수 있다.

본 발명의 다양한 변형 및 변화가 본 발명의 개념 및 범주안에서 이루어질 수 있음은 당 분야의 당 업자들에게 자명하다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항 및 이의 균등물의 범주내에서 제공된 본 발명의 변형 및 변화를 포함한다.

Claims (14)

1. a) 광 결정의 제1 부분을 형성하도록 제1 복수의 튜브를 다발(bundle)로 조립시키는 단계, 상기 제1 복수의 튜브의 튜브 그룹은 얇고 두꺼운 벽 부위를 제공하도록 튜브 둘레에 따라 변화하는 벽 두께를 가지며, 여기서, 상기 제1 복수의 튜브는 이웃한 튜브의 얇은 벽 부위가 인접하도록 상기 다발로 조립되고;

   b) 상기 광 결정의 제2 부위를 형성하도록 상기 다발 주위에 제2 복수의 튜브를 조립시키는 단계, 상기 제2 복수 튜브의 각각은 실질적으로 균일한 벽 두께를 가지며;

   c) 상기 제1 및 제2 복수 튜브의 벽을 인접한 얇은 벽 부위에서 멀리 엣칭하여 상기 광 결정에 결손이 형성되도록 엣칭시키는 단계를 포함하는 광 결정 도파관 섬유 예형의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 복수의 튜브의 각각은 장축을 가지며, 상기 튜브의 장축에 수직인 광 결정을 통과하는 단면에 있어서, 이웃한 튜브의 얇은 벽 부위가 서로 인접한 연결 지점인 선은 연속적이고 그 자체가 밀폐된 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 선 연결 지점은 실질적으로 대칭 기하학적 모양을 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 규칙적인 기하학적 모양은 원형 및 다각형으로 이루어진 군으로 부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 제1 복수의 튜브의 튜브 그룹의 각 튜브는 중심을 갖는 외벽 외주면 및 중심을 갖는 내벽 외주면으로 특정되며, 상기 외벽 중심은 내벽 중심과 이격된 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 각각의 외벽 외주면 및 내벽 외주면은 원형 및 다각형으로 이루어진 군으로 부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 외벽 외주면은 육각형이고, 내벽 외주면은 원형인 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 제1 복수의 튜브는 제1 엣칭 속도를 갖는 제1 조성물을 가지며, 상기 제2 복수의 튜브는 제2 엣칭 속도를 갖는 제2 조성물을 가지고, 상기 제1 엣칭 속도는 제2 엣칭 속도보다 큰 것을 특징으로 하는 방법.
9. a) 광 결정의 제1 부분을 형성하도록 제1 복수의 튜브를 다발(bundle)로 조립시키는 단계, 상기 제1 복수의 튜브의 튜브 그룹은 얇고 두꺼운 벽 부위를 제공하도록 튜브 둘레에 따라 변화하는 벽 두께를 가지며, 여기서, 상기 제1 복수의 튜브는 이웃한 튜브의 얇은 벽 부위가 인접하도록 상기 다발로 조립되며;

   b) 상기 광 결정의 제2 부위를 형성하도록 상기 다발 주위에 제2 복수의 튜브를 조립시키는 단계, 상기 제2 복수의 튜브의 각각은 실질적으로 균일한 벽 두께를 가지며;

   c) 상기 제1 및 제2 복수의 튜브의 벽을 인접한 얇은 벽 부위에서 멀리 엣칭하여 상기 광 결정에 결손이 형성되도록 엣칭시키는 단계, 상기 제1 및 제2 복수의 튜브는 각각 장축을 가지며, 상기 광 결정은 상기 장축에 수직인 횡단면을 가지며; 및

   d) 도파관 섬유가 형성되도록 c) 단계 이후에 상기 광 결정의 단면적을 감소시키는 단계를 포함하며, 여기서 상기 단면은 각각의 제1 및 제2 복수의 튜브의 장축에 수직인 것을 특징으로 하는 광자 밴드-갭 결정 도파관 섬유의 제조방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 d) 단계 이후에 광 결정의 결손 외주면은 중심점에 대해 대칭인 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제10항에 있어서, 광파장 λ는 결손에서 전파되고 상기 외주면상의 두개의 상반되는 지점간의 가장 짧은 거리 및 상기 외주면의 두 상반되는 지점간의 가장 긴 거리의 차이는 λ와 같은 것을 특징으로 하는 방법.
12. a) 벽을 통해 서로 분리되고, 광 결정의 제1 및 제2 말단으로 부터 확장된 복수의 개구(opening)를 갖는 광 결정을 형성하는 단계;

    b) 상기 벽으로 부터 물질을 제거하기 위해 상기 벽을 엣칭하는 단계를 포함하며, 여기서, 상기 복수의 개구는 제1 및 제2 그룹으로 나뉘며, 각각의 상기 그룹은 벽을 가지고, 상기 제1 그룹은 연속적이며 상기 제2 그룹으로 둘러싸여 있고, 제1 엣칭 속도로 특정되는 제1 조성물의 벽을 가지며, 상기 제2 그룹은 제2 엣칭 속도로 특정되는 제2 조성물의 벽을 가지며, 상기 제1 엣칭 속도는 제2 엣칭 속도보다 큰 것을 특징으로 하는 광 결정 도파관 섬유 예형의 제조 방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 벽을 갖는 각각의 제1 및 제2 개구 그룹은 각각 제1 및 제2 타입의 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 광 결정은 압출성형체인것을 특징으로 하는 방법.