KR20040009814A - Fabrication method of 1 channel fiber-array - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for fabricating a single mode optical fiber array is provided to reduce an error rate of the single mode optical fiber array and enhance the productivity by using the epoxy having a low coefficient of viscosity. CONSTITUTION: Epoxy(53) is coated on a surface of a V-shaped groove block(51) and a V-shaped groove is filled with the epoxy(53). A single mode optical fiber(55) is aligned in the V-shaped groove. The epoxy is coated thereon and a quartz cover(57) is loaded on the V-shaped groove block(51). An end portion of a pressing bar is close to a center portion of the quartz cover(57) in order to apply the predetermined power to the quartz cover(57). The pressure applied to the quartz cover(57) is released by removing the pressing bar. The epoxy(53) is hardened by pressing the center portion of the quartz cover(57) and radiating ultraviolet rays.

Description

단심 광섬유 어레이의 제조방법 {FABRICATION METHOD OF 1 CHANNEL FIBER-ARRAY}Manufacturing method of single-core fiber array {FABRICATION METHOD OF 1 CHANNEL FIBER-ARRAY}

본 발명은 V홈 블럭에 단심 광섬유를 정렬한 후 덮개를 얹고 접착하는 방법을 개선한 단심 광섬유 어레이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a single-core optical fiber array, which improves the method of arranging and bonding a single-core optical fiber to a V-groove block.

광통신은 대용량의 정보를 초고속으로 전달할 수 있으며, 상기 광통신망의 집적광학소자를 이루는 필수적인 광도파로소자는 광분배기, 광결합기, 모듈레이터, 스위치간섭계 형태의 소자, 반도체배열 레이저 및 평판형 파장다중화소자(Wavelength Division Multiplexing) 등에서 폭넓게 이용되고 있다. 상기 광도파로 소자중의 하나로써 광소자와 광섬유를 연결하는 광섬유 어레이는 그 제조시 광섬유의 끊김, 기포발생, 연마시 발생하는 단차 및 스크래치 등의 문제점으로 인해 수율이 낮은 단점이 있다. 특히, 단심 광섬유 어레이의 제조시에는 광섬유가 정렬된 V홈 블럭과 덮개 사이에 도포된 에폭시층의 양단부측의 두께 불균일이 가장 큰 문제점으로 대두되는데, 종래의 제조방법을 도 1을 참조하여 설명한다.Optical communication can transmit a large amount of information at high speed, and the essential optical waveguide elements forming the integrated optical elements of the optical communication network include optical splitters, optical couplers, modulators, switch interferometer type devices, semiconductor array lasers, and flat panel wavelength multiplexing devices ( Wavelength Division Multiplexing). As one of the optical waveguide devices, an optical fiber array connecting the optical device and the optical fiber has a low yield due to problems such as breakage of the optical fiber, bubble generation, and steps and scratches generated during polishing. In particular, when manufacturing the single-fiber optical fiber array, the thickness nonuniformity at both ends of the epoxy layer applied between the V-groove block and the cover in which the optical fibers are aligned is the biggest problem. A conventional manufacturing method will be described with reference to FIG. 1. .

도 1은 종래의 단심 광섬유 어레이의 제조공정을 보인 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a manufacturing process of a conventional single-core optical fiber array.

도시된 바와 같이, V홈(11a)이 형성된 실리콘재질의 V홈 블럭(11)에 UV(Ultravillet) 경화성 또는 열경화성 에폭시(13)를 도포하여 V홈(11a)에 에폭시(13)를 충진한 후, V홈(11a)에 단심 광섬유(15)를 정렬한다. 그후, V홈 블럭(11)에 석영재의 덮개(17)를 얹은 후, 덮개(17)에 소정의 힘을 가하여 잉여의 에폭시(13)를 계면(界面) 밖으로 유출시킨다. 그후, UV 또는 열을 에폭시(13)에 쪼여서 에폭시(13)를 경화하여 V홈 블럭(11)과 덮개(17)를 일체로 접착한다.As shown, after the UV (Ultravillet) curable or thermosetting epoxy 13 is applied to the V-groove block 11 of the silicon material having the V-groove 11a is filled with the epoxy (13) in the V-groove (11a) , The single-core optical fiber 15 is aligned with the V groove 11a. Thereafter, the cover 17 made of quartz is placed on the V-groove block 11, and then a predetermined force is applied to the cover 17 to allow excess epoxy 13 to flow out of the interface. Thereafter, UV or heat is applied to the epoxy 13 to cure the epoxy 13 to bond the V-groove block 11 and the cover 17 integrally.

그러나, 상기와 같은 종래의 방법으로 제조된 단심 광섬유 어레이(10)는 는 V홈 블럭(11)과 덮개(17)의 사이에 형성된 에폭시(11)층의 양단부측 두께가 불균일하게 되어 V홈 블럭(11)과 덮개(17)의 단면 형상이 시소의 형태를 띄게 된다. 이로인해, V홈 블럭(11)과 덮개(17) 사이의 간격이 넓은 부위는 에폭시(13)의 양이 부족하여 접착강도가 저하되는 단점이 있다.However, the single-core optical fiber array 10 manufactured by the conventional method as described above has a non-uniform thickness of both end portions of the epoxy 11 layer formed between the V groove block 11 and the cover 17. The cross-sectional shape of the 11 and the lid 17 takes the form of a seesaw. Due to this, a portion having a large distance between the V-groove block 11 and the cover 17 has a disadvantage in that the amount of epoxy 13 is insufficient and the adhesive strength is lowered.

또한, 단심 광섬유 어레이(10)를 스플리터 또는 파장분배기 등과 같은 광 수동 소자와 접착할 때, 접착 면적이 줄어들어 접착강도가 저하되고, 이로인해 제품의 신뢰성이 저하되는 단점이 있다. 그리고, 이 경우에는 단심 광섬유 어레이(10)는 물론 광 수동 소자까지 파기시켜야만 하므로 비경제적인 단점이 있다.In addition, when the single-fiber optical fiber array 10 is bonded to an optical passive element such as a splitter or a wavelength divider, the adhesion area is reduced to decrease the adhesive strength, thereby degrading the reliability of the product. In this case, since the single-fiber optical fiber array 10 as well as the optical passive device must be discarded, there is an uneconomical disadvantage.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로, 본 발명의 목적은 V홈 블럭과 덮개 사이에 저점도의 에폭시를 도포하고, 상기 에폭시의 표면장력에 의하여 V홈 블럭과 덮개 사이에서 에폭시의 두께가 균일하게 형성되도록 하므로써, 균일한 두께의 에폭시층을 갖는 신뢰성 있는 단심 광섬유 어레이의 제조방법을 제공함에 있다.The present invention was created in order to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to apply a low-viscosity epoxy between the V groove block and the cover, and the V groove block and the cover by the surface tension of the epoxy The thickness of the epoxy is uniformly formed therebetween, thereby providing a method of manufacturing a reliable single-core optical fiber array having an epoxy layer of uniform thickness.

도 1은 종래의 단심 광섬유 어레이의 제조공정을 보인 흐름도.1 is a flow chart showing a manufacturing process of a conventional single-core optical fiber array.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 단심 광섬유 어레이의 제조공정을 보인 흐름도.2A and 2B are flowcharts illustrating a manufacturing process of a single-core optical fiber array according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조공정으로 제조된 단심 광섬유 어레이의 사시도.3 is a perspective view of a single-core optical fiber array manufactured by a manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조공정에 의해 덮개를 V홈 블럭에 얹었을 때, 에폭시의 표면장력에 의하여 덮개의 모서리부와 V홈 블럭의 모서리부가 일치되는 상태를 보인 평면도.Figure 4 is a plan view showing a state in which the edge portion of the cover and the edge portion of the V groove block by the surface tension of the epoxy when the cover is mounted on the V groove block by the manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

51 : V홈 블럭53 : 에폭시51: V groove block 53: Epoxy

55 : 단심 광섬유57 : 덮개55: single-core fiber 57: cover

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 단심 광섬유 어레이의 제조방법은, V홈이 형성된 실린콘 재질의 V홈 블럭의 면에 UV(Ultraviolet) 경화 또는 열경화 성질을 가짐과 동시에 점도 250 ~ 500 Cp(㎝ Poise)인 에폭시를 균일하게 도포함과 동시에 상기 V홈에 충진하는 단계; 상기 에폭시가 충진된 상기 V홈에 단심 광섬유를 정렬하는 단계; 상기 에폭시가 도포되고 상기 단심 광섬유가 정렬된 상기 V홈 블럭에 석영 재질의 덮개를 얹는 단계; 상기 덮개를 상기 V홈 블럭에 올려 놓고 소정 시간이 경과한 후, 상기 덮개의 중앙부위에 점촉되도록 단부가 볼로 이루어진압력바의 단부를 접촉시켜 힘을 가하는 단계; 상기 압력바를 제거하여 상기 덮개에 가해지는 힘을 제거하는 단계; 상기 V홈 블럭에 올려진 상기 덮개의 중앙부위에 점접촉되도록 상기 압력바의 단부를 다시 접촉시켜 다시 힘을 가함과 동시에 상기 V홈 블럭 및 상기 덮개의 양측면에서 상기 에폭시로 UV선을 조사하여 상기 에폭시를 경화시키는 단계를 수행한다.Method of manufacturing a single-fiber optical fiber array according to the present invention for achieving the above object, having a V (V groove) formed on the surface of the V groove block of the silicon material UV (Ultraviolet) curing or thermosetting at the same time viscosity 250 ~ 500 Cp Filling the V-groove at the same time as coating the epoxy (cm Poise) uniformly; Aligning a single-core optical fiber with the V-filled V groove; Placing a cover of quartz material on the V-groove block in which the epoxy is applied and the single-core optical fiber is aligned; Placing the cover on the V-groove block and applying a force after contacting an end of a pressure bar made of a ball with an end thereof so as to contact the center portion of the cover after a predetermined time elapses; Removing the force applied to the cover by removing the pressure bar; The end of the pressure bar is brought into contact with the end of the pressure bar again to be in point contact with the center portion of the cover mounted on the V-groove block, and at the same time, UV rays are irradiated with the epoxy from both sides of the V-groove block and the lid. The step of curing the epoxy is performed.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 단심 광섬유 어레이의 제조방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a single-core optical fiber array according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 단심 광섬유 어레이의 제조공정을 보인 흐름도이다.2A and 2B are flowcharts illustrating a manufacturing process of a single-core optical fiber array according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 단계(S110)에서는 V홈(51a)이 형성된 실린콘 재질의 V홈 블럭(51)의 면에 UV(Ultraviolet) 경화 또는 열경화 성질을 가짐과 동시에 점(성)도가 250 ~ 500 Cp(㎝ Poise)인 에폭시(53)를 균일하게 도포하면서 V홈(51a)에 충진하고, 단계(S120)에서는 에폭시(53)가 충진된 V홈(51a)에 단심 광섬유(55)를 정렬한다. 단심 광섬유(55)를 V홈(51a)에 정렬하면, 에폭시(53)에 의하여 단심 광섬유(55)가 덮힌다.As shown, in step (S110) has a UV (Ultraviolet) curing or thermosetting properties on the surface of the V-groove block 51 of the silicon material formed with the V-groove 51a and at the same time the viscosity (250) While filling the V groove 51a uniformly applying the epoxy 53 of 500 Cp (cm Poise), in step S120 the single-core optical fiber 55 is aligned with the V groove 51a filled with the epoxy 53. do. When the single core optical fiber 55 is aligned with the V groove 51a, the single core optical fiber 55 is covered by the epoxy 53.

그후, 단계(S130)에서는 에폭시(53)가 도포되고 단심 광섬유(55)가 정렬된 V홈 블럭(51)에 석영 재질의 덮개(57)를 올려놓고, 단계(S140)에서는 V홈 블럭(51)에 올려진 덮개(57)의 중앙부위에 단부가 볼로 이루어진 압력바(60)의 단부를 접촉시켜 힘을 가한다(S140). 단심 광섬유(55)가 정렬된 V홈 블럭(51)에 석영 재질의 덮개(57)를 얹으면, 도 2a의 단계 S130에 도시된 바와 같이, 에폭시(53)의 표면장력에 의하여 에폭시(53)층의 양단부측의 두께가 동일하게 된다. 그리고, 압력바(60)를 이용하여 덮개(57)에 힘을 가하는 이유는 잉여의 에폭시(53)를 배출시키기 위함이다. 이때, 단계 S130과 단계 S140 사이의 시간 간격은 약 3-4초 정도가 바람직한데, 이는 덮개(57)가 에폭시(53)층 상에서 자리를 잡기 위해 필요한 시간이다. 또한, 압력바(60)의 단부와 덮개(57)가 접점촉되게 한 후, 3 ∼ 6 gf의 힘이 압력바(60)에서 덮개(57)로 가해지도록 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 압력바(60)와 덮개(57)의 접촉부위를 1군데로 한다.Thereafter, in step S130, the cover 57 made of quartz is placed on the V groove block 51 where the epoxy 53 is coated and the single-core optical fiber 55 is aligned, and in step S140, the V groove block 51 is placed. The end portion of the pressure bar 60 made of a ball is applied to the center portion of the cover 57, which is placed on the force (S140). When the cover 57 made of quartz is placed on the V-groove block 51 in which the single-core optical fibers 55 are aligned, the epoxy 53 is formed by the surface tension of the epoxy 53, as shown in step S130 of FIG. 2A. The thickness at both ends of the layer is the same. The reason why the force is applied to the cover 57 by using the pressure bar 60 is to discharge the excess epoxy 53. At this time, the time interval between steps S130 and S140 is preferably about 3-4 seconds, which is the time required for the cover 57 to settle on the epoxy 53 layer. In addition, it is preferable that the end of the pressure bar 60 and the lid 57 are brought into contact contact, so that a force of 3 to 6 g f is applied from the pressure bar 60 to the lid 57. More preferably, the contact portion between the pressure bar 60 and the cover 57 is one place.

그후, 단계(150)에서는 압력바(60)를 제거하여 덮개(57)에 가해지는 힘을 제거하고, 단계(S160)에서는 V홈 블럭(51)에 올려진 덮개(57)의 중앙부위에 점접촉되도록 압력바(60)의 단부를 다시 접촉시켜 다시 3 ∼ 6 gf의 힘을 가함과 동시에 V홈 블럭(51) 및 덮개(57)의 양측면에서 UV를 에폭시(53)로 조사하여 에폭시를 경화시킨다. 그러면, 에폭시(53)에 의하여 V홈 블럭(51)과 단심 광섬유(55) 및 덮개(57)가 일체로 접착ㆍ형성된다.Thereafter, in step 150, the pressure bar 60 is removed to remove the force applied to the cover 57, and in step S160, a dot is placed at the center of the cover 57 mounted on the V-groove block 51. The end of the pressure bar 60 is brought into contact with each other again to apply a force of 3 to 6 g f , and at the same time, UV is emitted from both sides of the V-groove block 51 and the cover 57 with epoxy 53 to form epoxy. Harden. Then, the V-groove block 51, the single-core optical fiber 55, and the lid 57 are integrally bonded and formed by the epoxy 53. As shown in FIG.

본 실시예에 따른 제조방법으로 제조된 단심 광섬유 어레이(50)는, 도 3에 도시된 바와 같이, V홈 블럭(51)과 덮개(57) 사이에 형성된 에폭시층(53)이 균일한 두께로 형성된다. 이는 점도가 250 ~ 500 Cp(㎝ Poise)인 저점도의 에폭시(53)를 사용함과 동시에 덮개(57)에 아주 작은 3 ∼ 6 gf의 힘을 가하여 잉여의 에폭시(53)를 배출시키므로써, 에폭시(53)의 표면장력으로 인해 단심 광섬유(55)를 중심으로 좌측과 우측 부위의 에폭시(53)의 높이가 동일하게 형성되는 것이다.In the single-core optical fiber array 50 manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment, as shown in FIG. 3, the epoxy layer 53 formed between the V-groove block 51 and the cover 57 has a uniform thickness. Is formed. This uses a low viscosity epoxy 53 having a viscosity of 250 to 500 Cp (cm Poise) and at the same time exerts an excessive amount of epoxy 53 by applying a very small force of 3 to 6 g f to the lid 57. Due to the surface tension of the epoxy 53, the height of the epoxy 53 on the left and right portions about the single-core optical fiber 55 is formed to be the same.

그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 덮개(57)를 V홈 블럭에 얹은 초기상태에서는 덮개(57)의 모서리부와 V홈 블럭(51)의 모서리부가 정확하게 일치되지 않으나, 소정 시간이 경과하면 에폭시(53)의 표면장력에 의하여 덮개(57)의 모서리부와 V홈 블럭(51)의 모서리부가 정확하게 일치된다.In addition, as shown in FIG. 4, in the initial state in which the cover 57 is placed on the V groove block, the corner portion of the cover 57 and the corner portion of the V groove block 51 do not exactly match each other. The edge of the cover 57 and the corner of the V-groove block 51 are exactly coincident with the surface tension of the epoxy 53.

이상에서 설명하듯이, 본 발명에 따른 단심 광섬유 어레이의 제조방법은 점도가 250 ~ 500 Cp(㎝ Poise)인 저점도의 에폭시를 접착제로 사용하고, 잉여의 에폭시를 배출시키기 위해 덮개에 가하는 힘을 3 ∼ 6 gf정도로 아주 작게 하므로써, 에폭시의 표면장력에 의하여 단심 광섬유를 중심으로 좌측과 우측 부위의 에폭시층의 두께가 동일하게 형성된다. 그러므로, 단심 광섬유 어레이의 불량이 감소되고, 이로인해 생산수율이 향상된다.As described above, the method for manufacturing a single-core optical fiber array according to the present invention uses a low viscosity epoxy having a viscosity of 250 to 500 Cp (cm Poise) as an adhesive, and applies a force applied to the cover to discharge excess epoxy. 3 ~ 6 g f by a very small extent, the thickness of the epoxy layer in the left and right portions around the single core optical fibers by surface tension of the epoxy is identically formed. Therefore, the defect of the single-core optical fiber array is reduced, thereby improving the production yield.

이상에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.In the above, the present invention has been described in accordance with one embodiment of the present invention, but those skilled in the art to which the present invention pertains have been changed and modified without departing from the spirit of the present invention. Of course.

Claims (3)

V홈이 형성된 실린콘 재질의 V홈 블럭의 면에 UV(Ultraviolet) 경화 또는 열경화 성질을 가짐과 동시에 점도 250 ~ 500 Cp(㎝ Poise)인 에폭시를 균일하게 도포함과 동시에 상기 V홈에 충진하는 단계;Filling the V-grooves with UV (Ultraviolet) curing or thermosetting properties on the surface of the V-groove block made of V-conductor material and uniformly coating epoxy with a viscosity of 250 ~ 500 Cp (cm Poise) Doing; 상기 에폭시가 충진된 상기 V홈에 단심 광섬유를 정렬하는 단계;Aligning a single-core optical fiber with the V-filled V groove; 상기 에폭시가 도포되고 상기 단심 광섬유가 정렬된 상기 V홈 블럭에 석영 재질의 덮개를 얹는 단계;Placing a cover of quartz material on the V-groove block in which the epoxy is applied and the single-core optical fiber is aligned; 상기 덮개를 상기 V홈 블럭에 올려 놓고 소정 시간이 경과한 후, 상기 덮개의 중앙부위에 점촉되도록 단부가 볼로 이루어진 압력바의 단부를 접촉시켜 힘을 가하는 단계;Placing the cover on the V-groove block and applying a force after contacting an end of a pressure bar made of a ball with an end thereof so as to contact the center portion of the cover after a predetermined time elapses; 상기 압력바를 제거하여 상기 덮개에 가해지는 힘을 제거하는 단계;Removing the force applied to the cover by removing the pressure bar; 상기 V홈 블럭에 올려진 상기 덮개의 중앙부위에 점접촉되도록 상기 압력바의 단부를 다시 접촉시켜 다시 힘을 가함과 동시에 상기 V홈 블럭 및 상기 덮개의 양측면에서 상기 에폭시로 UV선을 조사하여 상기 에폭시를 경화시키는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 단심 광섬유 어레이의 제조방법.The end of the pressure bar is brought into contact with the end of the pressure bar again to be in point contact with the center portion of the cover mounted on the V-groove block, and at the same time, UV rays are irradiated with the epoxy from both sides of the V-groove block and the lid. A method of manufacturing a single-core fiber array, characterized in that to perform the step of curing the epoxy. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 덮개에 가해지는 상기 압력바의 힘은 3 ∼ 6 gf인 것을 특징으로 하는단심 광섬유 어레이의 제조방법.And a force of the pressure bar applied to the cover is 3 to 6 g f . 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 덮개와 상기 압력바의 접촉부위는 1군데 인 것을 특징으로 하는 단심 광섬유 어레이의 제조방법.The contact portion of the cover and the pressure bar is a manufacturing method of a single-core optical fiber array, characterized in that one place.
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