KR20120080480A - Plastic optical fiber coupler - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 플라스틱 광섬유 커플러에 관한 것으로서, 상세하게는 제작이 용이하고 구조가 간단한 플라스틱 광섬유 커플러에 관한 것이다.The present invention relates to a plastic optical fiber coupler, and more particularly, to a plastic optical fiber coupler that is easy to manufacture and simple in structure.
통신용 광섬유는 광 신호의 전달 양식에 따라 단일모드 광섬유와 다중모드 광섬유로 구분된다.Communication optical fiber is divided into single mode fiber and multimode fiber according to the optical signal transmission mode.
현재 사용되는 장거리 고속 통신용 광섬유의 대부분은 석영유리를 기본 물질로 한 스텝인덱스 단일모드(step-index single-mode) 광섬유이며, 유리 광섬유는 그 직경이 125㎛ 수준이며 특히 광 신호 전송 영역인 코어(core)의 직경이 통상 8-10㎛에 불과하다. 따라서 이러한 유리 광섬유는 정렬 및 접속이 매우 곤란하여 이로 인한 비용 손실이 크다. 반면, 단일모드 광섬유보다 코어 직경이 큰 다중모드 유리 광섬유의 경우, LAN과 같은 단거리 통신용으로 사용될 수 있으나, 연결에 소요되는 비용이 많고 깨지기 쉬운 단점이 있어 널리 사용되기에는 어려움이 많았다.Most of the long-distance high-speed communication optical fibers currently used are step-index single-mode optical fibers based on quartz glass, and glass optical fibers have a diameter of 125 µm, especially core (optical signal transmission area). core) diameter is usually only 8-10㎛. Therefore, such glass optical fibers are very difficult to align and connect, resulting in high cost loss. On the other hand, a multimode glass fiber having a larger core diameter than a single mode fiber can be used for short distance communication such as a LAN, but it is difficult to be widely used due to the high cost and fragility of the connection.
따라서, 트위스티드 패어(twisted pair) 또는 동축 케이블(coaxial cable)과 같은 금속선이 LAN과 같은 200m 내의 단거리 통신에 주로 사용되었다. 그러나, 금속선은 정보 전달속도 또는 전송 대역폭이 최대 150Mbps 정도에 그치므로 2000년대의 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 기준인 625Mbps에 도달할 수 없기 때문에 미래의 전달속도 기준을 만족시킬수 없다.Thus, metal wires, such as twisted pairs or coaxial cables, have been used primarily for short-range communications within 200m, such as LANs. However, metal wires cannot reach the future transfer rate standards because they cannot reach 625 Mbps, which is the Asynchronous Transfer Mode (ATM) standard of the 2000s because the information transfer rate or transmission bandwidth is only about 150 Mbps.
이러한 이유로 LAN과 같은 단거리 통신에 사용할 수 있는 고분자 소재의 광섬유 개발에 많은 노력 및 투자가 계속되고 있다. 플라스틱 광섬유는 고분자 물질의 유연성 때문에 그 직경이 유리 광섬유보다 100배 이상 큰 0.5 내지 1.0㎜ 정도에 이를 수 있기 때문에 정렬 또는 연결이 용이하고, 압출성형으로 제조되는 고분자 소재 연결부품을 사용할 수 있어서 커다란 비용절감이 가능하다.For this reason, a lot of efforts and investments continue to develop optical fibers made of polymer materials that can be used for short-range communication such as LAN. Because of the flexibility of polymer materials, plastic optical fibers can reach 0.5 to 1.0 mm in
이러한 플라스틱 광섬유는 최근 홈네트워크, 자동차 광통신, 광센싱 시스템등을 포함한 단거리 데이터 통신용으로 널리 이용되고 있다. Such plastic optical fibers have been widely used for short-range data communications including home networks, automotive optical communications, optical sensing systems, and the like.
한편, 플라스틱 광섬유를 이용한 광통신에 있어서 신호의 결합 및 분배를 위해 광커플러가 필수적으로 요구된다. 그런데, 종래의 플라스틱 광섬유 커플러는 꼬기와 융착, 사이드 연마, 화학적 에칭, 절단 및 접합, 열적 변형, 몰딩 등의 제작방법을 이용하고 있으나 제작과정이 복잡하고, 제작비용이 많이 드는 단점이 있다.On the other hand, in the optical communication using a plastic optical fiber, an optical coupler is required for the coupling and distribution of signals. By the way, the conventional plastic optical fiber coupler uses a manufacturing method such as twine and fusion, side polishing, chemical etching, cutting and bonding, thermal deformation, molding, etc., but the manufacturing process is complicated, manufacturing costs are high.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 제작이 용이하고 구조가 단순한 플라스틱 광섬유 커플러를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to improve the above problems, and an object thereof is to provide a plastic optical fiber coupler that is easy to manufacture and simple in structure.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 플라스틱 광섬유 커플러는 투명 합성수지 소재로 형성되되 상면에 길이방향을 따라 광을 가이드 하기 위한 광가이드홈이 형성된 베이스블록과; 상기 베이스 블록의 일단에서 상기 광가이드홈 내에 적어도 하나의 입력 플라스틱 광섬유가 장착된 입력채널부와; 상기 베이스 블록의 타단에서 상기 광가이드홈 내에 상기 입력 플라스틱 광섬유와 이격되게 복수개의 출력 플라스틱 광섬유가 장착된 출력채널부와; 상기 광가이드 홈내에 충진되어 상기 입력 플라스틱 광섬유를 통해 출사되는 광이 분산되어 상기 출력 플라스틱 광섬유들에 분배되게 전송을 가이드 하는 분산 폴리머층;을 구비한다.Plastic optical coupler according to the present invention in order to achieve the above object is formed of a transparent synthetic resin material and the base block is formed with an optical guide groove for guiding light along the longitudinal direction on the upper surface; An input channel part in which at least one input plastic optical fiber is mounted in the optical guide groove at one end of the base block; An output channel unit having a plurality of output plastic optical fibers mounted in the optical guide groove at the other end of the base block to be spaced apart from the input plastic optical fiber; And a dispersion polymer layer filled in the optical guide groove to guide transmission so that light emitted through the input plastic optical fiber is dispersed and distributed to the output plastic optical fibers.
상기 베이스 블록은 투명 아크릴 소재로 형성된 것이 바람직하다.The base block is preferably formed of a transparent acrylic material.
또한, 상기 분산 폴리머층의 굴절율은 1.55 내지 1.57인 것이 적용된다.In addition, the refractive index of the dispersion polymer layer is applied to 1.55 to 1.57.
더욱 바람직하게는 상기 입력 플라스틱 광섬유는 베이스 블록에 대해 수평방향과 수직방향을 따라 복수개가 어레이되어 있다.More preferably, a plurality of the input plastic optical fibers are arranged in a horizontal direction and a vertical direction with respect to the base block.
상기 입력플라스틱 광섬유와 상기 출력 플라스틱 광섬유의 이격거리는 1.8cm 내지 2.4cm인 것이 바람직하다.The distance between the input plastic optical fiber and the output plastic optical fiber is preferably 1.8cm to 2.4cm.
본 발명에 따른 플라스틱 광섬유 커플러에 의하면, 제작이 용이하고 구조가 단순하며 입출력 채널의 확장이 용이한 장점을 제공한다.According to the plastic optical fiber coupler according to the present invention, it is easy to manufacture, the structure is simple, and the expansion of the input / output channel provides an advantage.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단층형 4×4 플라스틱 광섬유 커플러를 나타내 보인 사시도이고,
도 2는 도 1의 플라스틱 광섬유 커플러의 광가이드홈에 분산 폴리머층이 충딘된 상태를 나타내 보인 단면도이고,
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 복층형 4×4 플라스틱 광섬유 커플러를 나타내 보인 사시도이고,
도 4는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 1×2 플라스틱 광섬유 커플러를 나타내 보인 사시도이고,
도 5는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 1×4 플라스틱 광섬유 커플러를 나타내 보인 사시도이고,
도 6 및 도 7은 도 1의 커플러에 대해 첫번째 입력 플라스틱 광섬유를 통해 광이 출사됐을 때와, 두번째 입력 플라스틱 광섬유를 통해 광이 출사됐을 때에 대해 이격거리별 광선의 횡단면 분포를 측정한 결과를 나타내 보인 도면이고,
도 8은 도 1의 제1입력 플라스틱 광섬유를 통해 광을 출사할 때 분산 폴리머층과의 이격거리에 따른 4개의 출력 플라스틱 광섬유의 결합효율을 측정한 결과를 나타낸 그래프이고,
도 9는 도 1의 제2입력 플라스틱 광섬유를 통해 광을 출사할 때 분산 폴리머층과의 이격거리에 따른 4개의 출력 플라스틱 광섬유의 결합효율을 측정한 결과를 나타낸 그래프이고,
도 10 및 도 11은 도 3의 커플러에 대해 분산 폴리머층에서의 이격 거리별 빔패턴과 결합효율을 측정한 결과를 나타내 보인 그래프이고,
도 12 내지 도 14는 도 1의 구조로 제작된 커플러의 이격거리별 결합효율을 측정한 결과를 나타내 보인 그래프이고,
도 15내지 도 17은 도 3의 구조로 제작된 커플러의 이격거리별 결합효율을 측정한 결과를 나타내 보인 그래프이다.1 is a perspective view showing a single-layer 4x4 plastic optical fiber coupler according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a state in which a dispersed polymer layer is filled in an optical guide groove of the plastic optical fiber coupler of FIG. 1;
3 is a perspective view illustrating a multilayer 4 × 4 plastic optical fiber coupler according to a second embodiment of the present invention;
4 is a perspective view illustrating a 1 × 2 plastic optical fiber coupler according to a third embodiment of the present invention;
5 is a perspective view illustrating a 1 × 4 plastic optical fiber coupler according to a fourth embodiment of the present invention;
6 and 7 show the results of measuring the cross-sectional distribution of light beams at different distances when light is emitted through the first input plastic optical fiber and when the light is emitted through the second input plastic optical fiber for the coupler of FIG. 1. Is the drawing shown,
8 is a graph illustrating a result of measuring coupling efficiency of four output plastic optical fibers according to a separation distance from a dispersion polymer layer when light is emitted through the first input plastic optical fiber of FIG. 1,
FIG. 9 is a graph illustrating a result of measuring coupling efficiency of four output plastic optical fibers according to a separation distance from a dispersed polymer layer when light is emitted through the second input plastic optical fiber of FIG. 1,
10 and 11 are graphs showing the results of measuring the beam pattern and the coupling efficiency of each coupler distance in the dispersed polymer layer with respect to the coupler of FIG.
12 to 14 is a graph showing a result of measuring the coupling efficiency of the coupler manufactured by the structure of Figure 1 by the separation distance,
15 to 17 is a graph showing the results of measuring the coupling efficiency of the coupler manufactured by the structure of Figure 3 by the separation distance.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플라스틱 광섬유 커플러를 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, a plastic optical fiber coupler according to a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수평형 4×4 플라스틱 광섬유 커플러를 나타내 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 플라스틱 광섬유 커플러의 광가이드홈에 분산 폴리머층이 충딘된 상태를 나타내 보인 단면도이다.1 is a perspective view illustrating a horizontal 4 × 4 plastic optical fiber coupler according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a state where a dispersed polymer layer is filled in an optical guide groove of the plastic optical fiber coupler of FIG. 1. to be.
도 1 및 도 2를 참조하면, 플라스틱 광섬유 커플러(100)는 베이스 블록(110), 입력채널부(120), 출력채널부(130) 및 분산 폴리머층(140)을 구비한다.1 and 2, the plastic
베이스 블록(110)은 직육면체 형태로 투명 합성수지 소재로 형성되어 있고, 상면에는 길이방향을 따라 광을 가이드 하기 위한 광가이드홈(112)이 형성되어 있다.The
여기서 베이스 블록(110)에 형성되는 광가이드홈(112)은 후술되는 입력 플라스틱 광섬유(121 내지 124)들의 종단 일부가 상호 밀착상태로 얼라인되어 수용되고, 출력 플라스틱 광섬유(131 내지 134)들의 선단 일부가 상호 밀착상태로 얼라인되어 수용되면서 입력 플라스틱 광섬유(121 내지 124)들 중에서 선택적으로 출사되는 광을 도파하여 출력 플라스틱 광섬유(131 내지 134)들로 후술되는 분산 폴리머층(140)을 통해 균일하게 분배되게 전송할 수 있도록 형성하면 된다.Here, the
즉, 베이스 블록(110)에 형성되는 광가이드홈(112)은 입력 플라스틱 광섬유(121 내지 124)들이 장착되는 영역은 적용되는 입력 플라스틱 광섬유(121 내지 124)가 상호 밀착되게 얼라인되게 요구되는 제1폭으로 일정길이 형성하고, 출력 플라스틱 광섬유(131 내지 124)들이 장착되는 영역은 적용되는 출력 플라스틱 광섬유(131 내지 134)들이 상호 밀착되게 얼라인되게 요구되는 제2폭으로 일정길이 형성하며, 입력 플라스틱 광섬유(121 내지 124)들의 종단과 출력 플라스틱 광섬유(131 내지 134)들의 선단 사이의 이격 영역은 제1폭과 제2폭의 가장자리를 직선상으로 상호 연결하는 형태로 형성하면 된다.That is, the
베이스 블록(110)은 투명 아크릴 소재로 형성된 것이 바람직하다.The
입력 채널부(120)는 베이스 블록(110)의 일단에서 광가이드홈(112) 내에 일정부분이 진입되게 4개의 입력 플라스틱 광섬유(121 내지 124)가 단층으로 상호 나란하게 얼라인 되어 있다.In the
출력 채널부(130)는 베이스 블록(110)의 타단에서 광가이드홈(112) 내에 선단이 일정부분이 진입되되 입력 플라스틱 광섬유(121 내지 124)의 종단과 이격되게 4개의 출력 플라스틱 광섬유(131 내지 134)가 단층으로 상호 나란하게 얼라인 되어 있다.The
입력플라스틱 광섬유(121 내지 124)들과 출력 플라스틱 광섬유(131 내지 134)들의 이격거리는 1.8cm 내지 2.4cm로 적용되는 것이 바람직하다.The distance between the input plastic
분산 폴리머층(140)은 광가이드 홈(112)내에 충진되어 어느 하나의 입력 플라스틱 광섬유(121 내지 124)들을 통해 출사되는 광이 분산되어 출력 플라스틱 광섬유(131 내지 134)들에 균등하게 분배시킨다. The
여기서, 분산 폴리머층(140)의 굴절율은 도파되는 광이 아크릴 소재로 형성된 베이스 블록(110)과의 경계면에서 전반사될 수 있도록 아크릴 소재로 된 베이스 블록의 굴절율보다 높은 것이 적용된다. Here, the refractive index of the
분산 폴리머층(140)은 투명하고, 굴절율이 1.55 내지 1.57인 폴리머로 형성되는 것이 바람직하다.The
이러한 구조에서 입력플라스틱 광섬유(121 내지 124)들 중 어느 하나의 입력플라스틱 광섬유(121 내지 124)로부터 출사된 광선은 분산 폴리머층(140)을 통해 도파되고, 도파되는 과정에서 상호 다른 경로로 광선들이 확산되고, 일부 광선은 베이스 블록(110)과의 경계면에서 반사되는 과정을 거치면서 광가이드홈(112)의 횡단면 방향으로 균일하게 분산된 후 출력 플라스틱 광섬유(131 내지 134)들로 균등하게 분배되어 전송된다.In this structure, the light rays emitted from the input plastic
한편, 도시된 예와 다르게 도 3에 도시된 바와 같이, 플라스틱 광섬유 커플러(200)는 4×4채널 구조에 대해 베이스 블록(210)에 형성된 광가이드홈(212)내에 입력 플라스틱 광섬유(221 내지 224)들이 수평상으로 2개 수직상으로 2개가 각각 복층으로 배열되고, 출력 플라스틱 광섬유(231 내지 234)들도 수평상으로 2개 수직상으로 2개가 각각 복층으로 어레인 된 구조로 형성할 수 있음은 물론이다. On the other hand, unlike the illustrated example, as shown in Figure 3, the plastic
한편, 입력채널부(120)의 채널수와 출력 채널부(130)의 채널수는 적절하게 적용하면 되고, 일 예로서, 1×2 채널구조의 경우 도 4에 도시된 바와 같이, 플라스틱 광섬유 커플러(300)는 하나의 입력 플라스틱 광섬유(321)와 두개의 출력 플라스틱 광섬유(331)(332)를 얼라인 할 수 있게 베이스 블록(310)에 형성된 광가이드 홈(312)을 통해 장착하는 형태로 형성하면된다. Meanwhile, the number of channels of the
또한, 1×4 채널구조의 경우 도 5에 도시된 바와 같이, 플라스틱 광섬유 커플러(400)는 하나의 입력 플라스틱 광섬유(421)와 네개의 출력 플라스틱 광섬유(431 내지 434)를 얼라인 할 수 있게 베이스 블록(410)에 형성된 광가이드 홈(412)을 통해 장착하는 형태로 형성하면된다.In addition, in the case of a 1 × 4 channel structure, as shown in FIG. 5, the plastic
한편, 1×2 채널구조 또는 1×4 채널구조도 앞서 도 3을 통해 설명된 복층 방식으로 형성할 수 있음은 물론이다.Meanwhile, the 1 × 2 channel structure or the 1 × 4 channel structure may be formed in the multilayer method described above with reference to FIG. 3.
또한, 도 3 내지 도 5를 통해 설명된 광가이드홈(212)(312)(412) 내에는 앞서 도 2를 통해 설명된 분산 폴리머층(140)이 형성된다.In addition, the
이하에서는 이러한 플라스틱 광섬유 커플러의 성능을 살펴본다.Hereinafter, the performance of the plastic optical fiber coupler will be described.
먼저, 광손실은 입력 플라스틱 광섬유와 출력 플라스틱 광섬유 및 분산폴리머층(140)에서의 프레즈넬 반사와, 분산 폴리머층(140)에서의 흡수, 외부 인터페이스에서의 광빔의 누설 및 표면 거칠기에 의한 산란 등에 의해 발생될 수 있다. 프레즈넬 반사는 플라스틱 광섬유의 코어 소재와 분산 폴리머층(140)의 굴절율을 매칭시키면 최소화 할 수 있다. 여기서 분산 폴리머층(140)에 의한 흡수 손실은 물질 고유의 성질에 의해 야기되는 것으로서 피할 수는 없고, 광빔의 산란을 억제하기 위해서는 광가이드홈의 표면의 거칠기를 낮출수 있도록 표면처리를 하면된다.First, the optical loss is caused by Fresnel reflection in the input plastic optical fiber and the output plastic optical fiber and the
한편, 분산 폴리머층(140)과 플라스틱 광섬유에서의 누설 손실은 광빔이 분산 폴리머층(140)에서 균일하게 분배되는 것으로 가정하면 쉽게 산출할 수 있고, 균일한 광빔의 분배를 가정하면, 광빔의 28%가 플라스틱 광섬유의 코어로부터 누설된다.On the other hand, the leakage loss in the dispersed
출력 플라스틱 광섬유의 광파워 평탄성은 플라스틱 커플러의 성능 결정에 있어서 중요한 파라미터이고 이하에서는 제조 및 실험을 통해 성능을 살펴본다.The optical power flatness of the output plastic optical fiber is an important parameter in determining the performance of the plastic coupler, and the performance is described below through manufacturing and experimentation.
< 제조예 ><Production example>
먼저, 도 1 및 도 3의 두 종류의 커플러에 대해 제작하였고, 설명의 편의를 위해 도 1의 구조에 대해서는 A커플러(100)로 도 3의 구조에 대해서는 B커플러(200)로 설명한다.First, two types of couplers of FIGS. 1 and 3 are manufactured, and for convenience of description, the structure of FIG. 1 will be described as an
굴절율이 1.49인 아크릴 소재의 베이스 블록(110)(210)과, 굴절율 1.56이며 자외선에 의해 경화되는 에폭시를 분산 폴리머층(140)으로 사용하기 위해 준비하여 앞서 도 1과 도 3에 도시된 구조로 제작하였다.An
이를 보다 상세하게 설명하면, 아크릴 소재로 된 베이스블록(110)(210)에 직사각형의 광가이드홈(112)(212)을 형성하고 표면을 연마처리하였다. 여기서 A커플러(100)의 광가이드 홈(112)은 폭이 4.0mm 높이가 1.0mm로 형성하였고, B커플러(200)의 광가이드 홈(212)은 폭이 2.0mm, 높이가 2.0mm로 형성하였다.In more detail, the rectangular
또한, 적용된 플라스틱 광섬유의 코어와 클래드의 굴절율은 각각 1.49, 1.41이고, 코어와 클래드의 직경은 980mm, 1000mm였다. In addition, the refractive indexes of the core and the clad of the applied plastic optical fiber were 1.49 and 1.41, respectively, and the diameters of the core and the clad were 980 mm and 1000 mm.
플라스틱광섬유(121 내지 124)(211 내지 214)(131 내지 134)(231 내지 234)들의 끝단은 연마처리된 후 베이스 블록(110)(210)의 광가이드홈(112)(212)에 고정시켰다. 다음으로 폴리머를 광가이드홈(112)(212)에 충진시켜 분산 폴리머층(140)을 형성하였다. 여기서 입력채널부(120)와 출력채널부(130)의 이격거리(L)가 상호 다르게 다수의 샘플을 제작하였다.The ends of the plastic
적용된 입력 플라스틱 광섬유(121 내지 124)(211 내지 214)와 분산 폴리머층(140)에서의 프레즈넬 반사는 0.5% 이하로 측정되었다. Fresnel reflections in the applied input plastic optical fibers 121-124 (211-214) and the
제작된 커플러(100)(200)의 성능을 측정하기 위해 중심파장이 635nm인 발광다이오드를 광원으로 하여 분산폴리머층(140)에서의 입력채널부(120)와 출력채널부(130)사이의 이격거리(L)가 상호 다른 위치별로 횡단면에서의 광선 패턴을 산출하였고, 입력 플라스틱 광섬유의 종단에 해당하는 초기위치와, 초기위치로부터 2mm, 6mm, 18mm 만큼 떨어진 위치에서 A커플러(100)에 대해 첫번째 입력 플라스틱 광섬유(121)를 통해 광이 출사됐을 때와, 두번째 입력 플라스틱 광섬유(122)를 통해 광이 출사됐을 때에 대해 광선의 횡단면 분포를 측정한 결과가 도 6 및 도 7에 도시되어 있다. 도 6 및 도 7을 통해 알 수 있는 바와 같이 입력 플라스틱 광섬유(121)(122)의 종단으로부터 거리가 멀어질 수록 분산 폴리머층(140)에서 광선이 넓게 확산되어 분포한다. In order to measure the performance of the fabricated
도 8은 제1입력 플라스틱 광섬유(121)를 통해 광을 출사할 때 분산 폴리머층(140)과의 이격거리에 따른 4개의 출력 플라스틱 광섬유(131 내지 134)의 결합효율을 측정한 결과를 나타낸 그래프이고, 도 9는 제2입력 플라스틱 광섬유(122)을 통해 광을 출사할 때 분산 폴리머층(140)과의 이격거리에 따른 4개의 출력 플라스틱 광섬유(131 내지 134)의 결합효율을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.8 is a graph showing the results of measuring the coupling efficiency of the four output plastic optical fibers (131 to 134) according to the separation distance with the
도 8 및 도 9를 통해 알 수 있는 바와 같이 분산 폴리머층(140)의 길이가 길어질 수록 4개의 출력 플라스틱 광섬유(131 내지 134) 각각에 대해 평탄한 결합효율을 제공한다. 8 and 9, the longer the length of the dispersed
도 10 및 도 11은 B커플러(200)에 대해 분산 폴리머층에서의 이격 거리별 빔패턴과 결합효율을 측정한 결과를 나타내 보인 그래프이다.10 and 11 are graphs showing the results of measuring the beam pattern and the coupling efficiency of the
도 10 및 도 11을 통해 알 수 있는 바와 같이 B커플러(200)는 A커플러(100)보다 분산 폴리머층(140)의 거리가 짧아도 광빔의 균일한 확산이 이루어짐을 알 수 있다.As can be seen from FIGS. 10 and 11, the
한편, 제작된 A커플러(100)의 입력채널부(120)와 출력채널부(130)의 결합비율을 측정하기 위해 중심파장이 635nm인 발광다이오드를 광원으로 하여 분산폴리머층(140)에서의 이격거리(L)가 각각 1.0, 1.4, 1.8cm인 샘플들에 대해 입력포트별로 각각 광을 입력하였을 때 4개의 출력 포트를 통해 검출된 광으로부터 결합효율을 측정한 결과가 도 12내지 도 14에 도시되어 있다.Meanwhile, in order to measure the coupling ratio of the
또한, 제작된 B커플러(200) 샘플에 대해서도 동일 조건 즉, 중심파장이 635nm인 발광다이오드를 광원으로 하여 분산폴리머층(140)에서의 이격거리(L)가 각각 1.0, 1.4, 1.8cm인 샘플들에 대해 입력포트별로 각각 광을 입력하였을 때 4개의 출력 포트를 통해 검출된 광으로부터 결합효율을 측정한 결과가 도 15내지 도 17에 도시되어 있다.Also, the
이러한 실험결과를 통해 알 수 있는 바와 같이 분산 폴리머층(140)에서의 입력채널부(120)와 출력채널부(130) 사이의 이격거리가 길어질수록 출력포트들에 대한 분산의 균일성이 증가함을 알 수 있다. 또한, 동일한 이격거리(L)에 대해 A커플러(100) 보다는 B커플러(200)의 분산 균일성이 높음을 알 수 있다. 또한, B커플러(100)는 2.5dB이내의 결합효율을 제공하고, 초과손실은 2.0 내지 2.8dB였다.As can be seen from the experimental results, the uniformity of dispersion of the output ports increases as the distance between the
다만 분산 폴리머층(140)의 길이가 길어질 수록 초과 손실이 증가하기 때문에 분산 폴리머층의 길이는 1.8 내지 2.2cm로 적용하는 것이 바람직하다.However, since the excess loss increases as the length of the dispersed
110, 210, 310, 410: 베이스 블록 120: 입력채널부
130: 출력채널부 140: 분산 폴리머층110, 210, 310, and 410: base block 120: input channel portion
130: output channel portion 140: dispersed polymer layer
Claims (5)
투명 합성수지 소재로 형성되되 상면에 길이방향을 따라 광을 가이드 하기 위한 광가이드홈이 형성된 베이스블록과;
상기 베이스 블록의 일단에서 상기 광가이드홈 내에 적어도 하나의 입력 플라스틱 광섬유가 장착된 입력채널부와;
상기 베이스 블록의 타단에서 상기 광가이드홈 내에 상기 입력 플라스틱 광섬유와 이격되게 복수개의 출력 플라스틱 광섬유가 장착된 출력채널부와;
상기 광가이드 홈내에 충진되어 상기 입력 플라스틱 광섬유를 통해 출사되는 광이 분산되어 상기 출력 플라스틱 광섬유들에 분배되게 전송을 가이드 하는 분산 폴리머층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 광섬유 커플러.Plastic fiber coupler,
A base block formed of a transparent synthetic resin material and having an optical guide groove formed thereon for guiding light along a longitudinal direction thereof;
An input channel part in which at least one input plastic optical fiber is mounted in the optical guide groove at one end of the base block;
An output channel unit having a plurality of output plastic optical fibers mounted in the optical guide groove at the other end of the base block to be spaced apart from the input plastic optical fiber;
And a dispersion polymer layer filled in the optical guide groove and guiding transmission so that the light emitted through the input plastic optical fiber is dispersed and distributed to the output plastic optical fibers.
The plastic optical coupler of claim 4, wherein a distance between the input plastic optical fiber and the output plastic optical fiber is 1.8 cm to 2.4 cm.
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