KR20060056087A - 브라그 격자를 갖는 광섬유 및 그 제조방법 - Google Patents

브라그 격자를 갖는 광섬유 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20060056087A
KR20060056087A KR1020040095355A KR20040095355A KR20060056087A KR 20060056087 A KR20060056087 A KR 20060056087A KR 1020040095355 A KR1020040095355 A KR 1020040095355A KR 20040095355 A KR20040095355 A KR 20040095355A KR 20060056087 A KR20060056087 A KR 20060056087A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical fiber
bragg grating
manufacturing
heat source
melting
Prior art date
Application number
KR1020040095355A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100592884B1 (ko
Inventor
조승현
이우람
박재동
김병휘
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020040095355A priority Critical patent/KR100592884B1/ko
Publication of KR20060056087A publication Critical patent/KR20060056087A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100592884B1 publication Critical patent/KR100592884B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02057—Optical fibres with cladding with or without a coating comprising gratings
    • G02B6/02076—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/022—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from molten glass in which the resultant product consists of different sorts of glass or is characterised by shape, e.g. hollow fibres, undulated fibres, fibres presenting a rough surface
    • C03B37/023—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres, made by the double crucible technique
    • C03B37/0235—Thermal treatment of the fibre during the drawing process, e.g. cooling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/03—Drawing means, e.g. drawing drums ; Traction or tensioning devices
    • C03B37/032—Drawing means, e.g. drawing drums ; Traction or tensioning devices for glass optical fibres

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Abstract

본 발명은 특정 파장대의 빛을 선택할 수 있는 브라그 격자가 형성된 광섬유 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 브라그 격자를 갖는 광섬유 제조 방법은, 광섬유의 일정 영역에 소정의 열원을 이용하여 열을 인가함으로써 용융시키기는 용융 단계와; 상기 광섬유 코어를 통하여 도파되는 모드가 겪는 유효굴절률을 변화시키기 위하여, 상기 광섬유의 열원이 인가되는 영역을 인장시키는 인장 단계;및 상기 광섬유의 인장된 영역에 소정 주기의 브라그 격자를 형성하는 브라그 격자 형성 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
광섬유, 브라그 격자, 공진 파장, 용융, 인장, 위상 마스크, 자외 광선, 유효 굴절률, 도파 모드

Description

브라그 격자를 갖는 광섬유 및 그 제조방법{OPTICAL FIBER HAVING BRAGG GRATING AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
도 1은 종래의 광섬유 브라그 격자의 제조 방법을 도시한 도면.
도 2는 광섬유 브라그 격자의 동작 원리를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광섬유의 용융-인장 공정에 의한 굴절률 제어 공정을 도시한 도면.
도 4는 광섬유 브라그 격자 제조 장치 및 브라그 격자 형성 공정을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 브라그 격자를 갖는 광섬유의 투과 스펙트럼을 도시한 도표.
본 발명은 광섬유(Optical Fiber)에 관한 것으로, 특히 상기 광섬유의 코어 내에서 진행하는 빛에 대하여 일정한 브라그 조건을 만족하는 파장의 빛은 반사하 고 만족하지 않는 파장의 빛은 그대로 투과함으로써 특정 파장대의 빛만을 선택할 수 있는 브라그 격자를 갖는 광섬유 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 광섬유 브라그 격자(Fiber Bragg Grating)는 광섬유 코어 내에 게르마늄(Ge) 등이 불순물로 첨가된 실리카 계열의 광섬유에 자외 광선을 조사할 경우 발생하는 광유기 굴절률 변조 효과를 이용하여 제작된다.
이와 같은 광섬유 브라그 격자에 빛을 입사시키면 코어 내에서 굴절률 차이로 인하여 브라그 조건(Bragg Condition)을 만족하는 파장의 빛은 반사되어 나오고 나머지 파장대의 빛은 투과된다. 여기서 브라그 조건을 만족하는 파장을 브라그 파장 혹은 공진파장이라고 한다. 그리고 이러한 성질을 이용한 광섬유 브라그 격자는 특정 파장대의 빛만을 선택하는 필터로서 주로 사용되며, 수년 전부터 최근에 이르기까지 다양한 응용 분야를 갖는 광소자로서 많은 관심을 끌고 있다.
도 1은 종래의 광섬유 브라그 격자의 제조 방법을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 광섬유 격자 제조 방법에서는 주로 위상 마스크(120)와 자외선 발광 광원(110)을 이용하여 주기적인 간섭 패턴(142)을 광섬유 코어(131, 141)에 직접 형성한다. 위상 마스크(120)는 자외 광선을 투과시킬 수 있는 석영계 유리 재질의 편평한 슬랩(slab)으로 제작된다. 그리고 편평한 슬랩의 한쪽 표면은 광리소그라피 기술을 이용하여 1차원적으로 주기적인 표면 윤곽 구조(121) 를 갖도록 식각된다. 이를 측면에서 보았을 경우, 주기적인 패턴의 형태는 구형파의 모습이다. 광섬유 격자 제작을 위해 광섬유(130)는 주기적인 표면 윤곽 구조(121)가 존재하는 위상 마스크(120)의 한쪽 평면에 거의 접촉될 정도로 근거리에 위치시킨다. 위상 마스크(120)에 수직으로 입사된 자외 광선(110)은 광섬유(130)를 그대로 투과하면서 동시에 위상 마스크(120)의 주기적인 표면 윤곽 구조(121)로 인해 회절 된다. 일반적으로 회절 되는 대부분의 빛은 +1, 0, -1의(111, 112, 113) 차수 내에 포함된다. 하지만 위상 마스크(120)는 슬랩상의 표면 윤곽(121)의 깊이를 적절히 제어하여 0차수로 회절되는 빛(112)을 최대한 억제하도록 설계된다. 실제로 0차수로 회절되는 빛의 양은 약 5% 미만인 반면에, ±1차수로 회절되는 빛의 세기는 각각 거의 동일하게 약 40% 정도이다. 이런 식으로 ±1차수로 회절된 두개의 빔(111, 113)이 간섭현상을 발생시켜 주기적인 패턴을 만들게 되고, 이것이 그대로 광섬유 코어(131, 141) 내에서 격자 구조를 광학적으로 형성시킨다. 따라서, 위상 마스크(120) 상의 격자의 주기가 Λmask라면, 광섬유 코어(131, 141) 내부에서 광학적인 굴절률 변조로 이루어진 격자의 주기는 Λmask/2가 된다.
그러나 이와 같은 종래의 방법으로 광섬유 격자를 제작할 경우, 위상마스크(120)의 주기 값이 일정하므로 격자의 공진 파장은 고정되어 있다. 예를 들어 정해진 격자의 공진 파장이 λ1이라고 가정하면, λ1외에 다른 번호의 파장에서 동작할 수 있는 광섬유 격자를 제작하기 위해서는 새로운 주기를 갖는 위상마스크를 사용 하거나 또는 기존의 λ1에서 동작하는 광섬유 격자 제작을 위해 사용하던 광섬유(130)를 새로운 굴절률 값을 갖는 광섬유로 교체해야만 하는 문제가 있다.
더구나 이런 경우, 단순한 공진 파장의 조절을 위해 기존에 사용하던 광섬유(130) 또는 위상마스크(120)를 새로운 광섬유 또는 위상마스크로 교체해야하므로 추가적인 비용 손실이 발생하는 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 광섬유 브라그 격자의 공진파장을 변화시키기 위하여 새로운 주기를 갖는 위상 마스크나 새로운 굴절률 값을 갖는 광섬유를 필요로 하지 않고, 간단하면서도 용이하게 광섬유 브라그 격자의 공진 파장을 제어할 수 있는 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 브라그 격자를 갖는 광섬유 제조 방법은, 광섬유의 일정 영역에 소정의 열원을 이용하여 열을 인가함으로써 용융시키기는 용융 단계와; 상기 광섬유 코어를 통하여 도파되는 모드가 겪는 유효굴절률을 변화시키기 위하여, 상기 광섬유의 열원이 인가되는 영역을 인장시키는 인장 단계;및 상기 광섬유의 인장된 영역에 소정 주기의 브라그 격자를 형성하는 브라그 격자 형성 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 용융 단계는, 상기 광섬유의 클래딩 외부에 씌어진 재킷을 벗기는 단계;및 상기 재킷이 벗겨진 부분 중 일부에 상기 소정의 열원을 이용하여 열을 인가하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 인장 단계는, 상기 광섬유를 상기 광섬유의 길이 방향으로 인장시키며, 상기 용융 단계와 동시에 수행되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 브라그 격자 형성 단계는, 소정의 발광 광원에서 출력된 빔을 주기적인 표면 윤곽 구조를 갖는 위상마스크에 투과시킴으로써, 상기 빔이 상기 위상마스크의 표면 윤곽 구조에 따라 회절 및 간섭에 의하여 상기 광섬유 코어에 소정 주기의 브라그 격자를 형성하는 것이 바람직하다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 참조번호 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 2는 광섬유 브라그 격자의 동작 원리를 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 광섬유(200)는 코어(210)와 클래드(220)를 갖고, 내부에 브라그 격자(230)가 형성된 구조를 갖는다. 이와 같은 구조에서, 상기 광섬유(200) 내부로 서로 다른 파장을 갖는 빛(241, 242, 243)이 전송된다고 가정한다. 이 때, 상기 브라그 격자(230)에 입사되는 서로 다른 파장을 갖는 빛(241, 242, 243)은 상기 코어(210) 내에서 굴절률의 차이로 인하여 브라그 조건(Bragg Condition)을 만족하는 파장(브라그 파장 또는 공진 파장)의 빛(242)은 반사되어 나오고, 상기 브라그 조건을 만족하지 않는 나머지 파장의 빛(241, 243)은 투과된다. 이와 같은 성질을 이용한 광섬유 브라그 격자는 특정 파장대의 빛만을 선택하기 위한 필터로 사용될 수 있는 것이다. 이와 같은 브라그 조건은 다음의 [수학식 1]과 같이 표현할 수 있다.
λB=2neffΛ
여기서 λB는 광섬유 브라그 격자의 공진 파장이고, neff는 광섬유 코어 내에서 빛이 진행하는 방향으로 도파되는 모드가 겪는 유효 굴절률(effective index)이며, Λ는 광섬유 격자의 주기를 나타낸다.
본 발명에 따른 광섬유 브라그 격자의 제조 원리는 다음과 같다. 상기 [수학식 1]과 같이 광섬유 격자의 공진 파장은 유효 굴절률과 격자의 주기에 비례하는 관계를 갖는다. 따라서 격자의 주기는 일정하게 유지한 채, 광섬유의 유효굴절률(neff)을 변화시키면, 격자의 공진 파장을 변화시킬 수 있다. 즉, 광섬유에 원하는 공진파장을 갖는 브라그 격자를 형성하기 위하여 위상마스크를 교체하거나 광섬유 전체를 완전히 교환하지 않으면서도, 단지 광섬유상에서 브라그 격자가 형성되는 부분의 유효굴절률만을 일부 변화시킴으로써 격자의 공진 파장을 변화시킬 수 있는 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광섬유의 용융-인장 공정에 의한 굴절률 제어 공정을 도시한 도면이다.
도 3(a)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라 공진 파장이 제어된 광섬유 브라그 격자를 형성하기 위해서는, 먼저 광섬유(300)를 준비한다. 상기 광섬유(300)는 내부에 코어(310)가 존재하고, 상기 코어(310)의 외부를 클래드(320)가 둘러싸며, 또한 상기 클래드(320)의 외부를 재킷(330)이 둘러싸는 구조를 갖는다. 상기 광섬유(300)의 코어(310)는 자외 광선에 노출되었을 때, 광유기 굴절률 변조효과가 용이하게 일어날 수 있는 것으로 선택한다. 그리고 상기 재킷(330)은 폴리머 계열로 형성된다.
이와 같이 광섬유(300)가 준비되면, 본 발명에 따라 용융-인장 공정을 수행하기 위해 클래딩(320)의 외부에 입혀진 재킷(330)의 일부분(340)을 벗겨낸다. 여 기서 상기 재킷(330)이 벗겨지는 영역(340)의 전체 길이(L)는 본 발명에 따른 용융-인장 공정뿐만 아니라 광섬유 격자 형성 공정을 함께 고려하여 충분한 길이가 확보되어야 한다.
이어서 도 3(b)를 참조하면, 재킷(330)의 일부분(340)이 벗겨진 광섬유(300)를 광섬유 결합기 제작 시스템(도시되지 않음) 내에 장착한다. 이후, 고온의 열원을 이용하여 상기 재킷이 벗겨진 부분(340)을 가열하는 용융 공정을 수행한다. 이와 같은 용융 공정에서 사용되는 열원으로는 광섬유 결합기 제작 시 용융 공정을 위해 주로 사용되는 산-수소 토치 불꽃을 이용할 수 있다. 또한 상기 열원으로서 탄산가스 레이저 또는 전기 유도 저항성 금속이 사용될 수도 있다.
또한 본 발명에서는 상기 용융 공정을 수행함과 동시에 인장 수단(360)을 이용하여 상기 광섬유(300)에 외력(F)을 가함으로써, 상기 광섬유(300)를 길이 방향으로 인장시키는 인장 공정을 병행한다. 상기 인장 수단(360)은 상기 광섬유(300)의 양단에 고정된 후, 상기 광섬유(300)의 길이 방향으로 잡아당기는 역할을 한다. 상기 인장 공정을 위해서 사용되는 인장 수단(360)으로는 초당 수~수십 마이크로 미터 정도 이동하는 스텝 모터 등을 사용할 수 있다.
따라서 본 발명에서는 상기 용융 공정에 의하여 상기 열원(350)에 의하여 열이 가해지는 부분(L')이 용융되고, 동시에 상기 인장 공정에 의하여 상기 광섬유 (300)의 양단 방향으로 가해지는 힘(F)에 의하여, 상기 열이 가해지는 부분(L')이 상기 광섬유(300)의 길이 방향으로 늘어나게 된다. 이와 같이 상기 광섬유(300)의 길이가 늘어나게 되면, 그 폭(W)이 줄어들게 된다. 따라서 상기 광섬유(300)에 열원이 인가되는 부분(L')의 직경이 줄어들게 된다.
위와 같이 본 발명에 따른 용융 및 인장 공정 시에는 용융-인장 공정에 따른 광섬유 코어(310) 및 클래딩(320)의 굴절률과 직경 변화를 정확히 제어하는 것이 매우 중요하다. 실제로 광섬유 브라그 격자 공진 파장 변화는 유효 굴절률 값(neff)의 변화에 비례하며, 유효 굴절률 값(neff)의 변화는 코어(310) 및 클래딩(320)의 굴절률과 직경의 변화에 전적으로 의존하기 때문이다. 용융-인장 공정을 거치게 되면, 용융을 위해 사용한 열원(350)의 온도와, 용융 과정을 거치는 시간 및 인장 시 사용한 스텝모터(360)의 단위 시간당 이동 거리에 의해 유효 굴절률 값(neff)이 결정된다. 브라그 공진 파장과 용융 인장 시 변화하는 광섬유 코어/클래딩의 굴절률 및 직경 변화와의 관계는 상기 [수학식 1]과 하기 [수학식 2]로부터 알 수 있다.
neff=Pcore·ncore + Pclad·nclad
여기서, neff는 광섬유 코어 내에서 빛이 진행하는 방향으로 도파되는 모드가 겪는 유효 굴절률, Pcore는 코어를 진행하는 광파워, ncore는 코어의 굴절률, Pclad 는 클래드를 진행하는 광파워, nclad는 클래드의 굴절률을 나타낸다.
상기 [수학식 2]를 살펴보면, 코어와 클래드의 굴절률 변화가 직접적으로 유효굴절률의 변화에 영향을 미침을 알 수 있다. 반면에, 코어와 클래드의 크기 변화와 직접적으로 관계된 파라미터를 [수학식 2]에서는 나타나지 않고 있다. 그러나, 코어와 클래드를 진행하는 광파워는 광섬유의 물리적 특성을 나타내는 V 파라미터와 직접적으로 관계되며, 다시 V 파라미터는 광섬유 코어/클래드의 기하학적인 크기와 관련된다. 즉, 코어와 클래드의 크기 변화는 코어와 클래드를 진행하는 광파워에 영향을 미치게 되고 이는 결국 유효굴절률 변화와도 상관관계를 갖게 된다.
이어서 도 3(c)를 참조하면, 용융 및 인장 공정을 거친 광섬유(300)는 위상 마스크(440)와 자외선 발광 광원(410)을 이용하여 용융-인장 정도에 의해 공진 파장이 적절히 제어된 광섬유 브라그 격자(390) 형성 과정을 거치게 된다.
도 4는 광섬유 브라그 격자 제조 장치 및 브라그 격자 형성 공정을 나타내는 도면이다.
도 4에 도시된 광섬유 브라그 격자 제조 장치는 상술한 본 발명에 따라 유효굴절률이 변화된 광섬유(300)에 브라그 격자(390)를 형성하기 위하여 사용된다. 상기 광섬유 격자 제조 장치는 자외선 발광 광원(410)과, UV 미러(Mirror)(420)와, 원통형 렌즈(Cylindrical Lens)(430), 위상마스크(Phase Mask)(370)와, 광대역 광원(450)과, 광 스펙트럼 분석기(460)를 포함한다.
먼저 자외선 발광 광원(410)은 엑시머 레이저(Eximer Laser)를 사용할 수 있으며, 상기 엑시머 레이저는 248nm의 발진 파장 대역을 갖는 자외 광선 발광 광원이다. 그리고 상기 UV 미러(420)는 제작 공정을 용이하게 하기 위하여 이용되며, 상기 자외선 발광 광원(410)에서 출력된 빔을 90°회전시켜 상기 원통형 렌즈(430)에 입사한다. 상기 원통형 렌즈(430)는 빔의 에너지 밀도를 조절하기 위한 장치이다. 상기 원통형 렌즈(430)의 초점 거리를 조절하여 원하는 에너지 밀도를 갖는 빔이 만들어지면, 이를 위상마스크(440)에 입사시킨다. 상기 위상마스크(440)의 일면은 주기적인 표면 윤곽 구조를 갖도록 식각되어 있다. 그리고 상기 광섬유(300)는 상기 위상마스크(440)의 주기적인 표면 윤곽 구조를 갖는 일면에 거의 접촉될 정도의 근거리에 위치시킨다. 그러면 상기 위상마스크(440)에 수직으로 입사된 자외광선은 상기 위상마스크(440)를 그대로 투과하면서, 상기 위상마스크(440)의 주기적인 표면 윤곽 구조로 인하여 회절된다. 상기 회절된 빔 중 ±1 차수로 회절된 두 개의 빔은 간섭현상을 발생시켜 주기적인 패턴을 만들게 된다. 그러면 상기 주기적인 패턴으로 간섭을 일으킨 빔은 본 발명에 따라 유효굴절률이 변화된 상기 광섬유(300)의 코어 내에 격자 구조를 광학적으로 형성시킨다. 이와 같은 방법으로 상기 광섬유(300) 내에 브라그 격자를 형성할 수 있다. 또한, 상기 광섬유 격자 제조장치에는 상기 광섬유(300)의 일단에 광대역 광원(450)을 연결하고 타단에는 광 스펙트럼 분석기(460)를 연결하여, 광섬유 브라그 격자(390)의 동작 특성을 실시간으로 관찰할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 브라그 격자를 갖는 광섬유의 투과 스펙트럼을 도시한 도표이다.
도 5에서, 용융-인장 과정을 거치지 않고, 주기가 1060nm로 고정된 단일 위상 마스크를 이용하여 종래의 방법으로 광섬유 격자를 형성했을 때 격자의 공진 파장(501)은 1541nm 임을 실험을 통하여 알 수 있다. 반면에, 주기가 1060nm로 고정된 단일 위상 마스크를 이용하는 경우에도, 본 발명의 실시예에 따라 용융-인장 과정을 거친 광섬유에 형성된 격자의 공진파장(502, 503)은 용융-인장 시간이 증가함에 따라 단파장으로 천이함을 알 수 있다. 도 5를 참조하여 더욱 상세히 설명하면, 먼저 1분 동안 용융-인장 공정을 거친 광섬유 브라그 격자의 공진 파장(502)은 1539nm이고, 2분 동안 용융-인장 공정을 거친 광섬유 브라그 격자의 공진 파장(503)은 1537nm가 되는 것을 알 수 있다. 이와 같이 약 2분여간의 용융-인장 공정을 거치면서 광섬유 브라그 격자의 공진파장은 최대 4nm 까지 천이되는 것을 확인 할 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 결과와 같이, 본 발명에 따른 용융-인장 과정에 소요되는 시간이 증가함에 따라 유효 굴절률 변화 폭이 더 커지고, 이로 인한 광섬유 브라그 격자의 공진 파장 변화 폭도 비례하여 커지게 됨을 알 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이 다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면 광섬유 브라그 격자 제작시 공진파장을 용이하게 제어할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따르면, 광섬유 브라그 격자의 공진파장을 변화시키기 위하여 새로운 주기를 갖는 위상 마스크나 새로운 굴절률 값을 갖는 광섬유를 필요로 하지 않고, 간단하면서도 용이하게 광섬유 브라그 격자의 공진 파장을 제어할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따르면, 원하는 공진파장 특성의 브라그 격자를 갖는 광섬유를 용이하게 제조할 수 있는 이점이 있다.

Claims (11)

  1. 광섬유의 일정 영역에 소정의 열원을 이용하여 열을 인가함으로써 용융시키기는 용융 단계;
    상기 광섬유 코어를 통하여 도파되는 모드가 겪는 유효굴절률을 변화시키기 위하여, 상기 광섬유의 열원이 인가되는 영역을 인장시키는 인장 단계;및
    상기 광섬유의 인장된 영역에 소정 주기의 브라그 격자를 형성하는 브라그 격자 형성 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 브라그 격자를 갖는 광섬유 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 용융 단계는,
    상기 광섬유의 클래딩 외부에 씌어진 재킷을 벗기는 단계;및
    상기 재킷이 벗겨진 부분 중 일부에 상기 소정의 열원을 이용하여 열을 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 브라그 격자를 갖는 광섬유 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 인장 단계는, 상기 광섬유를 상기 광섬유의 길이 방향으로 인장시키는 것을 특징으로 하는 브라그 격자를 갖는 광섬유 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 인장 단계는, 상기 광섬유의 양단을 초당 수~수십 마이크로 미터를 이동하는 스텝모터를 이용하여 상기 광섬유의 외측 길이 방향으로 힘을 가하여 인장시키는 것을 특징으로 하는 브라그 격자를 갖는 광섬유 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 용융 단계와 상기 인장 단계는 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 브라그 격자를 갖는 광섬유 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 열원은, 산-수소 토치 불꽃인 것을 특징으로 하는 브라그 격자를 갖는 광섬유 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 열원은, 탄산가스 레이저인 것을 특징으로 하는 브라그 격자를 갖는 광섬유 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 열원은, 전기 유도 저항성 금속인 것을 특징으로 하는 브라그 격자를 갖는 광섬유 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 브라그 격자 형성 단계는,
    소정의 발광 광원에서 출력된 빔을 주기적인 표면 윤곽 구조를 갖는 위상마스크에 투과시킴으로써, 상기 빔이 상기 위상마스크의 표면 윤곽 구조에 따라 회절 및 간섭에 의하여 상기 광섬유 코어에 소정 주기의 브라그 격자를 형성하는 것을 특징으로 하는 브라그 격자를 갖는 광섬유 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 소정의 발광 광원은 엑시머 레이저인 것을 특징으로 하는 브라그 격자를 갖는 광섬유 제조 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 브라그 격자를 갖는 광섬유.
KR1020040095355A 2004-11-19 2004-11-19 브라그 격자를 갖는 광섬유 및 그 제조방법 KR100592884B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040095355A KR100592884B1 (ko) 2004-11-19 2004-11-19 브라그 격자를 갖는 광섬유 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040095355A KR100592884B1 (ko) 2004-11-19 2004-11-19 브라그 격자를 갖는 광섬유 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060056087A true KR20060056087A (ko) 2006-05-24
KR100592884B1 KR100592884B1 (ko) 2006-06-26

Family

ID=37151994

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040095355A KR100592884B1 (ko) 2004-11-19 2004-11-19 브라그 격자를 갖는 광섬유 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100592884B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101052352B1 (ko) * 2009-04-20 2011-07-27 한국과학기술원 초기 응력을 이용한 광섬유 센서 제작 방법
CN111856645A (zh) * 2020-07-28 2020-10-30 中国人民解放军国防科技大学 融锥型长周期光纤光栅、制备装置、制备方法以及激光系统
CN114421276A (zh) * 2020-10-09 2022-04-29 西安立芯光电科技有限公司 一种轴对称型半导体激光巴条合束技术及模组

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101052352B1 (ko) * 2009-04-20 2011-07-27 한국과학기술원 초기 응력을 이용한 광섬유 센서 제작 방법
CN111856645A (zh) * 2020-07-28 2020-10-30 中国人民解放军国防科技大学 融锥型长周期光纤光栅、制备装置、制备方法以及激光系统
CN111856645B (zh) * 2020-07-28 2023-09-19 中国人民解放军国防科技大学 融锥型长周期光纤光栅、制备装置、制备方法以及激光系统
CN114421276A (zh) * 2020-10-09 2022-04-29 西安立芯光电科技有限公司 一种轴对称型半导体激光巴条合束技术及模组

Also Published As

Publication number Publication date
KR100592884B1 (ko) 2006-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8270788B2 (en) Optical devices and digital laser method for writing waveguides, gratings, and integrated optical circuits
US7483615B2 (en) Method of changing the refractive index in a region of a core of a photonic crystal fiber using a laser
Zhou et al. Line-by-line fiber Bragg grating made by femtosecond laser
US20190193208A1 (en) Femtosecond laser inscription
US7457495B2 (en) Method of filtering optical signals with a capillary waveguide tunable optical device
KR100592884B1 (ko) 브라그 격자를 갖는 광섬유 및 그 제조방법
US20080085087A1 (en) Capillary waveguide tunable optical device
CA2579828C (en) Method of changing the refractive index in a region of a core of a photonic crystal fiber using a laser
Liu et al. Controlling of symmetric and asymmetric mode coupling in long-period fiber gratings singe-side induced by long-pulse CO2 laser
KR20050042921A (ko) 브라그 격자를 갖는 광섬유 및 그 제조방법
JP4937948B2 (ja) 非線形バルク光材料中でのコンティニューム発生増大
US20030179981A1 (en) Tunable inorganic dielectric microresonators
Ahmed et al. Femtosecond laser based in-fiber long period grating fabrication for improved solution sensing
Zhang et al. Type II femtosecond laser writing of Bragg grating waveguides in bulk glass
Kritzinger et al. Azimuthally symmetric long-period fibre grating fabrication with a TEM01∗-mode CO2 laser
Mullaney et al. Optimized process for fabricating ultrashort tapered long-period gratings
US20040086227A1 (en) Arbitrary filter shape tuning methods of long-period fiber gratings based on divided coil heater
WO2024117141A1 (ja) ファイバブラッグ格子素子及びその製造方法
RU2104568C1 (ru) Способ периодической модуляции показателя преломления в волоконном световоде
JP3860038B2 (ja) 光ファイバグレーティングの製造方法
Terblanche et al. Fibre Bragg gratings in polymer optical fibre at 980 nm
KR20050065886A (ko) 첩핑된 광섬유 브라그 격자 제작 방법
CA2072831C (en) Method of creating an index grating in an optical fiber and a mode converter using the index grating
RU2426158C1 (ru) Способ изготовления спиральной длиннопериодной волоконной решетки
Cacciari et al. Electric-arc-induced long period fiber gratings for gain equalization of erbium-doped optical amplifiers

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120611

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee