KR20120137479A - 광섬유 필터 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

광섬유 필터 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

광섬유 필터 장치는 제 1 광섬유(111)를 갖는 제 1 섬유 피그테일 조립체(110), 제 2 광섬유(121)를 갖는 제 2 섬유 피그테일 조립체(120), 제 1 광 필터링 요소(114) 및 제 2 광 필터링 요소(124)를 포함한다. 제 1 광 필터링 요소는 제 1 광섬유의 제 1 포트(113)와 제 2 광섬유의 제 2 포트(123) 사이에 배열되며제 1 광섬유의 광 축선에 대해 비스듬히 경사져서, 제 1 포트로부터 방출된 제 1 파장 범위 내의 광 성분이 제 1 광 필터링 요소를 통해 전송되어 제 2 포트를 경유하여 제 2 광섬유로 진입하며, 제 1 포트로부터 방출된 제 2 파장 범위 내의 광 성분이 제 1 광 필터링 요소에 의해 반사되어 반사광을 형성한다. 제 2 광 필터링 요소는 반사 광이 제 2 광 필터링 요소에 의해 그리고 또한 제 1 광 필터링 요소에 의해 반사된 이후에 제 1 포트를 경유하여 제 1 광섬유로 복귀하도록 배열된다.

Description

광섬유 필터 장치 및 그 제조 방법 {OPTICAL FIBER FILTER DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 중국 특허청에 2010년 2월 12일자로 출원된 중국 특허 출원 번호 201010116459.X호의 이득을 주장하며 본 출원에 인용에 의해 병합되었다.
본 발명은 광 필터 장치, 특히 광섬유 필터 장치 및 그 제조 방법의 기술 분야에 관한 것이다.
광 가입자 망(FTTH 및 FTTx)의 급속한 발전과 상업화에 따라, 로컬 측(local end) 및 유저 측(user end)에서 광섬유 링크들의 실시간 모니터링에 대한 요구가 최근에 현저히 증가되었다. 현재의 FTTx 모니터링 시스템에 있어서, 광섬유 링크들은 OTDR(Optical Time Domain Reflector)에 의해 모니터링된다. 시장 지배적인(dominant) TDM-PON 구성에 있어서, 광 파워 분리기가 복수의 유저들에 의해 할당될 때, OTDR은 단일 유저의 링크 대신에 복수 유저의 링크들로부터 합성된 결과를 얻을 수 있다. 그러나, 특정 모니터링 환경에서 각각의 유저 측과 로컬 측 사이에 링크들에 대한 별개의 검출 이미지를 획득해야 할 필요가 있다.
현재, 제안된 하나의 해법은 유저 측에 광섬유 브래그 격자(FBG: Fiber Bragg Grating)를 삽입하는 것이다. FBG는 반사 스펙트럼 내에 매우 좁은 고유 대역(~0.5nm@3dB)을 가진다. 그러나, FTTx 시스템 내의 OTDR 모니터링 시스템은 레이저의 중앙 파장의 편차 또는 표류(20nm)에 적응되도록 반사 스펙트럼 내에 보다 넓은 대역을 필요로 한다. 처프(chirp) 기술이 FBG의 대역 폭을 개선할 수 있지만, 이는 고가이며 모니터링 시스템의 전체 광학 성능이 FBG의 넓은 대역으로 인해 상당히 감소될 것이다.
종래에, FBG는 투-빔 간섭계 또는 위상 마스크(two-beam interferometer or phase mask)에 의해 제작될 수 있었다. 투-빔 간섭계를 사용한 해법은 연구 개발(R&D) 분야에 일반적으로 사용되었으며 대량 생산에는 적합하지 않았다. 대조적으로, 위상 마스크는 간소하고 제어가능한 공정에 의해서 대량 생산에 사용될 수 있다. FBG의 좁은 고유 대역(~0.5nm@3dB)을 고려하여, 반사 스펙트럼의 대역 폭을 향상시키기 위한 처프 FBG를 형성하는데 복수의 위상 마스크 또는 비주기 위상 마스크들이 필연적으로 사용되었다. 그러나, 20nm의 반사 스펙트럼을 갖는 맞춤식(customized) 위상 마스크는 과도하게 비싸다. 이때까지, 처프 FBG의 해법에 있어서 시스템의 전체 광학 성능은 FBG의 반사 스펙트럼의 대역 폭이 증가하면서 놀랄 만큼 열화되었다.
그러므로, OTDR로부터 필요한 검출 신호를 획득하기 위해 광역 반사 스펙트럼, 높은 반사 차단 및 저 비용의 광 필터 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 전술한 문제점들을 제거 또는 적어도 경감시키기 위한 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 광 필터링 요소 및 섬유 피그테일 조립체가 스펙트럼 내의 차이를 기초로 하여 입사 광을 분리하고 고 대역 폭, 고 반사율 및 고 반사 차단성을 갖는 광을 OTDR에 필요한 검출 신호를 제공하기 위해 입사 광섬유로 되돌아 가도록 유도하는 광섬유 필터 장치 및 그 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 장치의 비용은 감소되었으나 종래의 반사 차단성을 갖는 광 필터링 요소들에 의해 고 반사 차단성을 달성하기 위해 입사 광의 다중 반사를 실시하도록 그 구조 및 광 행로가 구성되는 광섬유 필터 장치 및 그 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따라서, 광섬유 필터 장치가 제공되는데, 여기서 이 광섬유 필터 장치는 제 1 광섬유 및 상기 제 1 광섬유를 수용하는 제 1 섬유 수용 부재를 포함하는 제 1 섬유 피그테일 조립체, 및 제 2 광섬유 및 상기 제 2 광섬유를 수용하는 제 2 섬유 수용 부재를 포함하는 제 2 섬유 피그테일 조립체와, 그리고 각각 제 1 파장 범위 내의 광을 전송하고 제 2 파장 범위 내의 광을 반사시키는 제 1 광 필터링 요소 및 제 2 광 필터링 요소를 포함하며, 상기 제 1 광섬유가 제 1 포트를 가지며 상기 제 2 광섬유가 제 2 포트를 가진다.
상기 제 1 광 필터링 요소가 상기 제 1 포트와 제 2 포트 사이에 배열되고 상기 제 1 광섬유의 광 축선에 대해 각도를 이루도록 경사짐으로써 상기 제 1 포트로부터 방출되는 제 1 파장 범위 내의 광 성분이 상기 제 1 광 필터링 요소를 통해 전송되어 상기 제 2 포트를 경유하여 제 2 광 섬유로 진입하며, 상기 제 1 포트로부터 방출되는 제 2 파장 범위 내의 광 성분이 상기 제 1 광 필터링 요소에 의해 반사되어 반사 광을 형성한다. 상기 제 2 광 필터링 요소가 상기 반사 광의 광 행로 내에 배열됨으로써 상기 반사 광이 제 1 및 제 2 광 필터링 요소들에 의해 다시 두 배 이상 반사된 이후에 상기 제 1 포트를 경유하여 제 1 광섬유로 복귀한다.
일 실시예에서, 상기 제 1 포트와 제 2 포트 사이의 공간이 굴절률 매칭 물질로 채워질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 각도는 0도보다 크고 90도보다 작을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 각도는 45도일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제 2 광 필터링 요소의 반사 표면은 상기 반사 광이 상기 제 2 광 필터링 요소 상으로 입사하는 방향에 수직일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제 1 포트로부터 방출되는 제 1 파장 범위 내의 광 성분이 상기 제 2 광섬유의 광 축선을 따라 상기 제 2 포트를 경유하여 제 2 광섬유로 진입할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제 1 광 필터링 요소는 상기 제 1 포트의 단부면 상에 배열될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제 2 광 필터링 요소는 상기 제 1 포트에 인접한 제 1 광섬유의 측면 표면 상에 배열될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제 2 광 필터링 요소는 상기 제 1 포트에 인접한 제 1 광섬유 내에 매설될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제 1 포트의 단부면은 상기 제 1 섬유 수용 부재의 단부면으로부터 돌출하며 상기 제 2 포트의 단부면은 상기 제 2 섬유 수용 부재의 단부면으로부터 돌출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제 1 포트의 단부면은 상기 제 1 섬유 수용 부재의 단부면과 일직선이며 상기 제 2 포트의 단부면은 상기 제 2 섬유 수용 부재의 단부면과 일직선일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제 1 섬유 수용 부재에는 상기 제 2 광 필터링 요소를 수용하기 위한 슬릿 또는 측면 개구가 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제 1 섬유 수용 부재의 단부면은 상기 제 1 광섬유의 광 축선에 수직하며, 상기 제 2 섬유 수용 부재의 단부면은 상기 제 2 광섬유의 광 축선에 수직할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제 1 섬유 수용 부재의 단부면은 상기 제 1 광섬유의 광 축선에 대해 경사져 있으며, 상기 제 2 섬유 수용 부재의 단부면은 상기 제 2 광섬유의 광 축선에 대해 경사질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제 1 광 필터링 요소는 상기 제 2 포트의 단부면 상에 배열될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제 2 광 필터링 요소는 상기 제 1 광섬유 외측의 상기 제 1 섬유 수용 부재의 단부면 상에 배열될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제 2 광 필터링 요소는 상기 제 1 포트의 단부면 상에 배열될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제 2 포트의 단부면은 상기 제 2 섬유 수용 부재의 단부면과 일직선일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제 2 포트의 단부면은 상기 제 2 섬유 수용 부재의 단부면으로부터 돌출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 광 필터링 요소들은 필름 필터일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 광 필터링 요소들 및 상기 제 1 및 제 2 섬유 피그테일 조립체들이 별도로 또는 조합되어 내부에 수용되는 튜브, 및 상기 튜브가 내부에 수용되는 하우징을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 광 섬유 필터 장치의 제조 방법이 제공되는데, 여기서 상기 방법은,
(a) 제 1 섬유 피그테일 조립체, 제 2 섬유 피그테일 조립체, 제 1 광 필터링 요소 및 제 2 광 필터링 요소를 제공하는 단계로서, 상기 제 1 섬유 피그테일 조립체가 제 1 광섬유 및 상기 제 1 광섬유를 수용하는 제 1 섬유 수용 부재를 포함하며, 상기 제 2 섬유 피그테일 조립체가 제 2 광섬유 및 상기 제 2 광섬유를 수용하는 제 2 섬유 수용 부재를 포함하며, 상기 제 1 광섬유가 제 1 포트를 가지며 상기 제 2 광섬유가 제 2 포트를 가지며, 상기 제 1 및 제 2 광 필터링 요소가 각각 제 1 파장 범위 내의 광을 전송하고 제 2 파장 범위 내의 광을 반사시키는, 단계와,
(b) 상기 제 1 포트로부터 방출된 광의 광 행로 내에 상기 제 1 광 필터링 요소를 배열하고, 상기 제 1 광 필터링 요소를 상기 제 1 광섬유의 광 축선에 대해 각도를 이루도록 경사시켜서 제 1 포트로부터 방출되는 제 1 파장 범위 내의 광 성분이 상기 제 1 광 필터링 요소를 통해 전송되며, 상기 제 1 포트로부터 방출되는 제 2 파장 범위 내의 광 성분이 상기 제 1 광 필터링 요소에 의해 반사되어 반사 광을 형성하며, 상기 반사 광의 광 행로 내에 상기 제 2 광 필터링 요소를 배열하여 상기 반사 광이 제 1 및 제 2 광 필터링 요소들에 의해 다시 두 배 이상 반사된 이후에 상기 제 1 포트를 경유하여 제 1 광섬유로 복귀하는, 단계와,
(c) 상기 제 1 광 필터링 요소를 통해 전송된 광이 상기 제 2 포트를 경유하여 상기 제 2 광섬유로 진입할 수 있도록 튜브 내에 상기 제 1 및 제 2 섬유 피그테일 조립체를 수용시키는 단계, 및
(d) 상기 튜브와 조합되게 상기 제 1 및 제 2 섬유 피그테일 조립체를 고정하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 (b) 단계는 굴절률 매칭 물질로 상기 제 1 포트와 제 2 포트 사이의 공간을 채우는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 (b) 단계는 상기 반사 광이 상기 제 1 및 제 2 광 필터링 요소들에 의해 반사되어 상기 제 1 광섬유가 최대 파워로 진입되도록 상기 광 행로를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 (c) 단계는 상기 제 1 광 필터링 요소를 통해 전송된 광이 상기 제 2 광섬유에 최대 커플링 효율로 커플링되도록 상기 광 행로를 조절하는 단계를 더 포함할 있다.
일 실시예에서, 상기 제 1 포트의 단부면 상에 상기 제 1 광 필터링 요소를 직접적으로 접합 또는 증착시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제 1 포트에 인접한 상기 제 1 광섬유의 측면 표면 상에 상기 제 2 광 필터링 요소를 직접적으로 접합 또는 증착시키는 단계, 또는 상기 제 1 포트에 인접한 상기 제 1 광섬유 내에 상기 제 2 광 필터링 요소를 매설하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제 2 포트의 단부면 상에 상기 제 1 광 필터링 요소를 직접적으로 접합 또는 증착시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제 1 광섬유 외측의 상기 제 1 섬유 수용 부재의 단부면 상에 상기 제 2 광 필터링 요소를 직접적으로 접합 또는 증착시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제 1 포트의 단부면 상에 상기 제 2 광 필터링 요소를 직접적으로 접합 또는 증착시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 단부면 또는 측면 표면을 연마하고 상기 제 1 또는 제 2 광 필터링 요소가 접합 또는 증착되기 이전에 반사방지 필름으로 상기 단부면 또는 측면 표면을 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.
전술한 구성에 의해서, 고가의 처프 FBG가 반사 광의 대역 폭이 개선된 광 성능을 달성하기 위해 개선되도록 OTDR에 필요한 검출 신호를 획득하기 위해 광 필터링 요소들을 사용하는 피이드백 광 설계 구조로 대체된다. 본 발명의 전술한 구성들은 종래 기술에 비해서 간소한 제조 공정, 저 비용 및 장치의 고 신뢰성의 장점들을 추가로 가진다.
본 발명은 낮은 비용 및 낮은 반사 차단성 필름 필터를 갖는 광섬유 필터 장치에서 광의 다중 반사에 의한 높은 반사 차단성, 높은 복귀 손실 및 양호한 반사율을 달성할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 광섬유 필터 장치는 코어 구성 요소들의 최소 크기로 인해 다른 광 장치들과 쉽게 통합될 수 있다.
본 발명에 따른 광섬유 필터 장치 및 그 제조 방법에 대한 특정 실시예들은 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광섬유 필터 장치를 도시하는 개략적인 단면도이며,
도 2는 도 1에 도시된 광섬유 필터 장치의 중앙 부분의 확대도이며,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광섬유 필터 장치의 부분을 도시하는 개략도이며,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광섬유 필터 장치의 부분을 도시하는 개략도이며,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광섬유 필터 장치의 부분을 도시하는 개략적인 단면도이며,
도 6은 도 5에 도시된 광섬유 필터 장치의 중앙 부분의 확대도이며,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광섬유 필터 장치의 부분을 도시하는 개략도이며,
도 8 및 도 9는 도 7에 도시된 실시예의 변형 예를 도시하는 도면이며,
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광섬유 필터 장치의 부분을 도시하는 개략적인 단면도이며,
도 11은 도 10에 도시된 광섬유 필터 장치의 중앙 부분의 확대도이며,
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광섬유 필터 장치의 부분을 도시하는 개략적인 단면도이며,
도 13은 도 12에 도시된 광섬유 필터 장치의 중앙 부분의 확대도이다.
본 발명의 특정 실시예들이 이후에 첨부 도면들을 참조하여 상세히 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 동일 참조 부호는 동일 부품들을 지칭한다. 발명의 범주에 관한 한정 없이 본 발명의 일반적인 개념을 설명하기 위해서 실시예들이 아래에서 설명된다.
도 1 및 도 2는 광섬유 필터 장치를 도시한다. 도 1에서, 본 발명의 실시예에 따른 광섬유 필터 장치(100)가 예시된다. 광섬유 필터 장치(10)는 제 1 섬유 피그테일(pigtail) 조립체(110) 및 제 2 섬유 피그테일 조립체(120)를 포함한다. 제 1 섬유 피그테일 조립체(110)는 제 1 광섬유(111) 및 제 1 광섬유(111)를 수용하는 제 1 광섬유 수용 부재(112)를 포함한다. 제 2 섬유 피그테일 조립체(120)는 제 2 광섬유 및 제 2 광섬유(121)를 수용하는 제 2 광섬유 수용 부재(122)를 포함한다. 제 1 광섬유(111)는 제 1 포트(113)를 가지며 제 2 광섬유(121)는 제 2 포트(123)를 가진다. 제 1 섬유 수용 부재(112) 및 제 2 섬유 수용 부재(122)는 예를 들어, 광섬유를 수용 및 고정할 수 있는 모세관 튜브 또는 다른 부재일 수 있다.
광섬유 필터 장치(100)는 제 1 광 필터링 요소(114) 및 제 2 광 필터링 요소(124)를 더 포함한다. 제 1 광 필터링 요소(114) 및 제 2 광 필터링 요소(124)는 각각 제 1 파장 범위(λ1a,λ1b) 내의 광을 전송하며 제 2 파장 범위(λ2a,λ2b) 내의 광을 전송한다. 도 2에 예시된 바와 같이, 제 1 광 필터링 요소(114)는 제 1 포트(113)의 단부면(115) 상에 배열될 수 있어서 제 1 포트(113)로부터 방출된 제 1 파장 범위(λ1a,λ1b) 내의 광 성분이 제 1 광 필터링 요소(114)를 통해 전송되어 전송 광(131)을 형성할 수 있게 한다. 전송 광(131)은 제 2 포트(123)를 경유하여 제 2 광섬유(121)로 진입한다. 제 1 광 필터링 요소(114)는 제 1 광섬유(111)의 광 축선(116)에 대해 각도(α)로 경사져서 제 1 포트(113)로부터 방출된 제 2 파장 범위(λ2a,λ2b) 내의 광 성분이 제 1 광 필터링 요소(114)에 의해 반사되어 반사 광(132)을 형성할 수 있게 한다. 제 2 광 필터링 요소(124)는 반사 광(132)의 광 행로 내에 배열되어서 반사 광(132)이 제 2 광 필터링 요소(124)에 의해 제 1 광 필터링 요소(114)로 반사되며 제 1 광 필터링 요소(114)에 의해 다시 반사된 이후에 제 1 포트(113)를 경유하여 제 1 광섬유(111)로 복귀될 수 있게 한다. 즉, 반사 광(132)은 OTDR에 필요한 검출 신호를 제공하기 위해서 제 1 및 제 2 광 필터링 요소(114,124)에 의해 다시 두 번 반사된 이후에 제 1 광섬유(111)로 다시 공급된다.
전술한 구성에서, 제 1 포트(113)로부터 방출된 제 2 파장 범위(λ2a,λ2b) 내의 광 성분은 제 1 광 필터링 요소(114) 및 제 2 광 필터링 요소(124)에 의해 총 3 배로 반사된다. 다중 반사에 의해서, 광 필터링의 반사 차단이 상당히 개선될 수 있다. 예를 들어, 광이 14 dB의 반사 차단을 갖는 종래의 필름 필터에 의해 반사되는 상황에서, 광 필터링의 반사 차단은 40 dB 이상으로 상승될 수 있다. 게다가, 복귀 손실 또한 반사 차단이 향상되는 만큼 증가한다. 한편, 제 1 광 필터링 요소(114) 및 제 2 광 필터링 요소(124), 예를 들어 필름 필터들의 반사된 파장 범위(λ2a,λ2b)의 선택이 쳐프(chirp) FBG의 것들보다 훨씬 더 넓거나 훨씬 융통성이 있기 때문에, 제 1 광섬유(111)로 다시 공급되는 광의 대역 폭이 FBG의 좁은 대역 폭으로 한정되는 대신에 현저히 향상된다. 따라서, OTDR로 다시 공급되는 검출 신호의 반사율에 대한 환경 편차(예를 들어, 온도 편차)로 인한 OTDR의 파장 표류(wavelength drift)의 악영향이 감소되거나 실질적으로 제거될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 전술한 실시예들에서, 제 1 광 필터링 요소(114)는 제 1 포트(113)의 단부면(115) 상에 배열된다. 그러나, 본 기술 분야의 당업자에게 이해될 수 있듯이, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제 1 광 필터링 요소(114)는 또한, 제 2 광섬유(124)의 제 2 포트(123)의 단부면(125) 상에, 또는 제 1 포트(113)와 제 2 포트 사이의 어느 곳에나 추가의 장착 수단에 의해 배열될 수 있다. 모든 이들 해법들은 제 1 포트(113)로부터 방출된 광에 대한 제 1 광 필터링 요소(114)의 광 필터링을 달성할 수 있어서 제 1 파장 범위(λ1a,λ1b) 내의 광 성분이 제 1 광 필터링 요소(114)를 통해 전송되어 제 2 포트(123)를 경유하여 제 2 광섬유(121)로 진입될 수 있다. 전술한 실시예들의 기능과 동일한 기능을 달성할 수 있는 다른 실시예들 또한 본 발명의 범주 내에 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 전술한 실시예들에서, 제 2 광 필터링 요소(124)는 제 1 포트(113)에 인접한 제 1 광섬유의 측면 표면 상에 배열된다. 제 2 광 필터링 요소(124)가 배열되는 측면 표면을 분쇄 또는 연마하기 위해서, 제 2 광 필터링 요소(124)를 수용하는 홈이 측면 표면 상의 대응 위치에 형성될 수 있다. 그 홈은 평탄하거나 곡선을 이룰 수 있다. 그러나, 본 기술 분야의 당업자에 의해 이해될 수 있듯이, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제 2 광 필터링 요소(124)는 반사 광의 광 행로의 어느 곳이든, 예를 들어 제 1 광섬유(111)의 내측 또는 외측의 임의의 장소에 배열되거나 광섬유의 측면 표면으로부터 돌출하는 성분(예를 들어, 웨지) 상에 배열될 수 있다. 예를 들어, 도 4에서 제 2 광 필터링 요소(124)는 제 1 광섬유(111) 내에 매설된다. 모든 이들 해법들에서, 반사 광(132)은 제 1 광 필터링 요소(114) 및 제 2 광 필터링 요소(124)에 의해 적어도 두 배로 반사된 이후에 제 1 포트(113)를 경유하여 제 1 광섬유(111)로 복귀할 수 있다. 전술한 실시예들의 기능과 동일한 기능을 달성할 수 있는 다른 실시예들 또한 본 발명의 범주 내에 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 광섬유 필터 장치(100)는 제 1 필터 피그테일 조립체(110)가 내부에 수용되는 튜브(119), 제 2 섬유 피그테일 조립체(120)가 내부에 수용되는 튜브(129), 접착제(13) 및 하우징(14)을 더 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 광 필터링 요소(114,124)는 또한, 각각 튜브들 내에 수용될 수 있다. 튜브(119,129)들은 하우징(14) 내에 수용 및 고정될 수 있다. 접착제(13), 예를 들어 에폭시 접착제 또는 자외선 접착제가 제 1 광섬유(111) 및 제 2 광섬유(121)를 튜브(119,129)에 추가로 접착 및 고정할 수 있다. 튜브 및 하우징의 그와 같은 배열은 광섬유 장치가 충격, 진동 및 다른 유해한 환경 요인들에 의해 열화되는 것을 방지할 수 있다. 제 1 섬유 피그테일 조립체(120) 및 제 1 광 필터링 요소(114), 제 2 섬유 피그테일 조립체(120) 및 제 2 광 필터링 요소(124)가 두 개의 튜브(119,129) 내에 각각 수용되어 있는 배열을 도 1에 도시하고 있지만, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 하나 또는 그보다 많은 제 1 섬유 피그테일 조립체, 제 1 광 필터링 요소(114), 제 2 섬유 피그테일 조립체(120) 및 제 2 광 필터링 요소(124)가 하나 또는 그보다 많은 튜브 내에 별도로 또는 임의의 조합으로 수용 및 고정될 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 포트(113)와 제 2 포트(123) 사이의 공간은 프레스널 반사(Fresnel reflection) 및 광 손실을 감소시키기 위해서 굴절률 매칭 물질로 충전될 수 있다. 굴절률 매칭 물질은 제 1 광섬유 또는 제 1 광 필터링 요소의 굴절률과 같거나 실질적으로 같은 굴절률을 가져서 제 1 포트(113)로부터 방출되거나 제 1 광 필터링 요소(114)를 통해 전송된 광 성분이 상이한 매체들 사이의 경계면에 있는 선들 내로 실질적으로 지향시킴으로써 광섬유(121)의 광 축선을 따라 제 2 포트를 진입시켜 섬유 커플링 효율을 개선할 수 있다.
대안으로서, 굴절률 매칭 물질은 또한, 제 1 광섬유 또는 제 1 광 필터링 요소의 굴절률과 상이한 굴절률을 가져서 제 1 포트(113)로부터 방출되거나 제 1 광 필터링 요소(114)를 통해 전송된 광 성분이 상이한 매체들 사이의 경계면에서 편향될 수 있다. 광 방향의 편향은 제 1 광섬유에 대한 제 2 광섬유의 위치를 조절함으로써, 예를 들어 제 1 광섬유(111)의 광 축선(116)에 대해 제 2 광섬유(121)의 광 축선(126)을 시프팅하거나 임의의 각도로 제 1 광섬유(111)의 광 축선(116)에 대해 광 축선(126)을 경사시킴으로써 보상될 수 있다. 전술한 조절에 의해, 제 1 광 필터링 요소를 통해 전송된 광은 제 2 광섬유(121)의 광 축선(126)을 따라 제 2 포트로 여전히 진입함으로써 높은 광 커플링 효율을 달성한다. 제 1 섬유 피그테일 조립체(110)와 제 2 섬유 피그테일 조립체(120) 사이의 공간 내에는 굴절률 매칭 물질이 채워질 수 있다.
굴절률 매칭 물질이 없는 상황에서, 제 2 광섬유(121)의 광 축선(126)의 위치는 제 1 광섬유(111)의 광 축선(116)에 대해 제 2 광섬유(121)의 광 축선(126)을 시프팅하거나 임의의 각도로 제 1 광섬유(111)의 광 축선(116)에 대해 광 축선(126)을 경사시킴으로써 제 1 광섬유(111)의 광 축선(116)에 대해 조절될 수 있으며, 그에 따라 섬유 커플링 효율을 개선한다. 상기 시프트 또는 각도는 광섬유 및 제 1 광 필터링 요소의 반사율 및 제 1 단부면(113)과 제 2 단부면(123) 사이의 거리에 의존한다.
본 발명의 실시예들에서, 제 1 광섬유(111)의 광 축선(116)에 대한 광 필터링 요소(114)의 경사 각도(α)는 제 1 광 필터링 요소(114)와 제 1 광섬유(111)의 광 축선 사이의 예각으로서 규정된다.
도 1 및 도 2에 도시된 실시예에서, 제 1 광섬유(111)의 광 축선(116)에 대한 광 필터링 요소(114)의 경사 각도(α)는 45도일 수 있다. 이 경우에, 반사 광(132)은 광 축선(116)에 수직하다. 따라서, 제 2 광 필터링 요소(124)는 광 축선(116)에 평행하게 배열될 수 있어서 반사 광(132)이 광 행로를 되돌아 갈 수 있다. 그러므로, 제 2 광 필터링 요소가 배열되는 광섬유의 측면 표면은 절차를 간소화하도록 쉽게 처리될 수 있으며 비용을 절약할 수 있다. 그러나, 경사 각도(α)는 다른 값, 예를 들어, 0도보다 크고 90도보다 작을 수 있다. 제 2 광 필터링 요소(124)의 방위는 경사 각도(α)에 의존한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 경사 각도(α)는 45도보다 크며, 따라서 반사 광(132)은 광 축선(116)에 수직한 대신에 제 1 광섬유(111)의 제 1 포트(113) 외측으로 경사진다. 따라서 이러한 상황에서, 제 2 광 필터링 요소(124)의 반사 표면은 광 축선(116)에 대해 다른 각도로 경사질 수 있어서 반사 광(132)이 광 행로를 되돌아 갈 수 있다. 대조적으로, 도 4는 경사 각도(α)가 45도보다 작은 경우를 도시한다. 반사 광(132)은 광 축선(116)에 수직한 대신에 제 1 광섬유(111) 내측으로 경사진다. 이러한 상황에서, 제 2 광 필터링 요소(124)의 반사 표면의 방위 및 위치는 또한 그에 따라 조절됨으로써 반사 광(132)이 광 행로를 되돌아 갈 수 있다. 예를 들어, 도 4에서 제 2 광 필터링 요소는 제 1 포트(113)에 인접한 제 1 광섬유(111) 내에 매설되고 광 축선(116)에 대해 경사진다.
일 실시예에서, 제 2 광 필터링 요소(124)의 반사 표면은 제 2 광 필터링 요소(124) 상으로 입사하는 반사 광(132)에 수직하다. 그와 같은 상황에서, 반사 광(132)은 제 2 광 필터링 요소(124)에 의해 반사됨으로써 그 행로가 제 1 광 필터링 요소(114)로 되돌아가며, 그 후에 제 1 광 필터링 요소(114)에 의해 반사되어 제 1 광섬유(111)의 광 축선(116)을 따라 제 1 포트(115)로 되돌아 간다. 제 2 광 필터링 요소(124)의 방위 및 위치는 경사 각도(α)와 일치되어서 제 2 광 필터링 요소(124)의 반사 표면이 도 2 내지 도 4에 예시된 바와 같이 제 2 광 필터링 요소(124) 상으로 입사하는 반사 광(132)에 수직이 된다.
전술한 실시예들에서, 경사 각도(α)는 매체 경계면에서 모든 반사가 방지됨으로써 제 2 파장 범위 내의 광이 제 1 광 필터링 요소를 통해 전송될 수 있도록 선택된다.
전술한 실시예들에서, 광 필터링 요소는 예를 들어, 접착, 증착 또는 코팅에 의해 대응 단부면 또는 측면 표면에 배열될 수 있다. 전송 효율 또는 다른 광학 성능을 개선하기 위해서, 광섬유 또는 섬유 수용 부재의 단부면 또는 측면 표면의 대응 위치는 광 필터링 요소가 장착되기 이전에 예를 들어, 분쇄, 연마 처리될 수 있다. 연마된 표면은 반사방지 코팅으로 추가로 처리될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 실시예들에서, 제 1 섬유 수용 부재(112)의 단부면(117)은 제 1 광섬유(111)의 광 축선(116)에 수직할 수 있으며, 제 2 섬유 수용 부재(122)의 단부면(127)은 제 2 광섬유(121)의 광 축선(126)에 수직할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 단부면(117) 및 단부면(127)은 도 5 내지 도 9에 예시된 바와 같이 광 축선(116) 및 광 축선(117)에 대해 각각 경사질 수 있다.
도 1 내지 도 6에 도시된 실시예들에서, 제 1 포트(113)의 단부면(115)은 제 1 섬유 수용 부재(112)의 단부면(117)으로부터 돌출할 수 있으며 제 2 포트(123)의 단부면(125)은 제 2 섬유 수용 부재(122)의 단부면(127)으로부터 돌출할 수 있다. 이러한 경우에, 광섬유 또는 섬유 수용 부재의 단부면 또는 측면 표면의 대응 위치가 처리된 이후에, 제 1 포트(113)의 단부면(115) 및 제 2 포트(123)의 단부면(125)은 광 필터링 요소가 장착되기 이전에 높은 전송 효율을 확보하기 위해 필연적으로 별도 처리된다. 따라서, 제 1 포트(113)의 단부면(115) 및 제 2 포트(123)의 단부면(125)의 처리는 제 1 섬유 수용 부재(112)의 단부면(117) 및 제 2 섬유 수용 부재(122)의 단부면(117)의 처리와 분리됨으로써 단부면(117) 및 단부면(127)의 처리에 의해 단부면(115) 및 단부면(125)의 품질이 열화되는 것이 방지된다.
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같은 다른 실시예에서, 제 1 포트(113) 및 제 2 포트(123)는 제 1 섬유 수용 부재(112) 및 제 2 섬유 수용 부재(122) 내에 묻힐 수 있으며 제 1 포트(113)의 단부면(115)은 제 1 섬유 수용 부재(112)의 단부면(117)과 일직선이며 제 2 포트(123)의 단부면(127)은 제 2 섬유 수용 부재(122)의 단부면(117)과 일직선이다. 단부면(115)과 단부면(125)이 각각 단부면(117)과 단부면(127)과 일직선이므로, 단부면(115)과 단부면(117), 또는 단부면(125)과 단부면(127)은 별도로 처리되는 대신에 동시 처리, 예를 들어 분쇄 및 연마됨으로써 처리 공정을 간소화하며 비용을 절약한다.
단부면(115) 및 단부면(125)이 제 1 섬유 수용 부재(112)의 단부면(117) 및 제 2 섬유 수용 부재(122)의 단부면(127)과 일직선인 실시예에서, 제 2 광 필터링 요소(124)가 배열되는 섬유 표면이 노출됨으로써 제 2 광 필터링 요소(124)가 쉽게 장착될 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이 섬유 표면이 노출될 수 있도록 제 2 광 필터링 요소가 배열되는 위치에 인접한 제 1 섬유 수용 부재(112) 내에 슬릿(17)이 형성될 수 있다. 대안적으로, 제 2 광 필터링 요소(124)가 배열되는 위치를 노출시키도록 제 1 섬유 수용 부재(112)의 측면으로부터 측면 개구(18)가 형성될 수 있다. 측면 개구(18)는 부분 측면 개구, 즉 도 8에 도시된 바와 같이 제 1 섬유 수용 부재(112) 및 제 2 광 필터링 요소(124)에 대응하는 측면의 일부분만이 제거된 부분 측면 개구일 수 있거나, 측면 개구(18)는 완전 측면 개구, 즉 도 9에 도시된 바와 같이 제 1 섬유 수용 부재(112) 및 제 2 광 필터링 요소(124)가 완전히 제거된 완전 측면 개구일 수 있다.
도 10 내지 도 13은 본 발명에 따른 추가 실시예를 도시한다. 이들 실시예들에서, 제 1 광 필터링 요소(114)는 제 1 광 섬유(111)의 제 1 포트(113)의 단부면 상에 배열되는 대신에, 제 2 광섬유(121)의 제 2 포트의 단부면(125) 상에 배열된다.
도 10 및 도 11에 도시된 실시예에서, 제 2 광 필터링 요소(124)는 제 1 섬유 수용 부재(112)의 단부면(117) 상에 제 1 광섬유(111) 외측에 배열된다. 제 1 광 필터링 요소(114)는 예를 들어, 0도보다 크고 90도보다 작은, 18도 또는 45도와 같은 각도로 제 1 광섬유(111)의 광 축선(116)에 대해 경사질 수 있다. 본 기술분야의 당업자에게 이해될 수 있듯이, 상기 각도(α)는 제 2 광파장 범위 내의 광이 제 1 광 필터링 요소를 통해 전달되는 것을 확보하도록 매체의 경계면에서 모든 반사가 방지되도록 선택되어야 한다. 제 1 광 필터링 요소(114)의 반사 표면의 법선이 각도(γ), 즉 γ=90°- α로 제 1 광섬유(111)의 광 축선(116)으로 경사진다. 반사 법칙에 따라서, 반사 광(132)이 반사 표면의 법선에 대해 경사진 각도는 또한 γ이다. 광 행로 설계를 간소화하기 위해서, 제 2 광 필터링 요소(124)의 반사 표면은 제 2 광 필터링 요소(124) 상으로 입사하는 반사 광(132)에 수직할 것이다. 이러한 상황에서, 제 2 광 필터링 요소(124)는 "90°- 2γ"의 각도로 제 1 광섬유(111)의 광 축선(116)으로 경사진다. 반사 광(132)은 반사광의 광 행로를 제 1 광 필터링 요소(114)로 되돌리도록 제 2 광 필터링 요소(124)에 의해 반사된 이후에, 제 1 포트(113)로 되돌아가도록 제 1 광섬유(111)의 광 축선(116)을 따라 제 1 광 필터링 요소(114)에 의해 직접적으로 반사된다. 제 2 광 필터링 요소(124)가 배열되기 이전에, 제 2 광 필터링 요소(124)에 대응하는 (제 1 광섬유(111) 외측의 어느 한 측면에 위치될 수 있는)단부면(117)의 위치는 제 2 광 필터링 요소(124)가 적합한 경사 각도를 가질 수 있도록 지향될 수 있다. 예를 들어, 제 2 광 필터링 요소(124)가 제 2 광 필터링 요소(124) 상으로 입사하는 반사 광(132)에 수직한 상황에서, 제 2 광 필터링 요소(124)가 배열되는 단부면(117)의 위치는 "90°- 2γ"의 각도로 제 1 광 섬유(111)의 광 축선(116)으로 (예를 들어, 분쇄함으로써)경사질 수 있다.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 제 2 포트(123)의 단부면(125)은 제 2 섬유 수용 부재(122)의 단부면(127)과 일직선이다. 즉, 제 2 광섬유(121)는 제 2 섬유 수용 부재(122) 내에 매설된다. 이러한 상황에서, 제 2 포트(123)의 단부면(125)이 제 2 섬유 수용 부재(122)의 단부면(127)과 일직선이므로, 단부면(125) 및 단부면(127)은 하나의 절차로 처리, 예를 들어 분쇄 및 연마될 수 있으며, 제 1 광 필터링 요소(114)는 제 2 광섬유(121)의 단부면(125) 및 단부면(125)을 덮기 위한 제 2 섬유 수용 부재(122)의 단부면(127)으로 구성된 제 2 섬유 피그테일 조립체의 전체 단부면 상에 배열될 수 있다. 따라서, 단부면(125)을 별도로 처리할 필요가 없으며 따라서 공정을 간소화하고 비용을 절약할 수 있다.
전술한 실시예들에서, 광 필터링 요소들은 예를 들어, 접합, 증착 및 코팅에 의해 대응하는 단부면 또는 측면 표면에 배열될 수 있다. 광섬유 또는 광 수용 부재의 단부면 또는 측면 표면의 대응하는 위치는 전달 효율 또는 다른 광 성능을 개선하기 위해서 광 필터링 부재가 장착되기 이전에 처리, 예를 들어 분쇄, 연마될 수 있다. 연마된 표면은 반사 방지 코팅으로 추가로 처리될 수 있다.
도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 광섬유 필터 장치의 다른 실시예를 도시한다. 그 실시예는 제 1 광 필터링 요소(114), 제 2 광 필터링 요소(124) 및 제 2 광섬유(121)의 제 2 포트(123)의 배열들을 제외하면, 도 10 및 도 11에 도시된 것과 실질적으로 동일한 구성을 가진다.
도 12 및 도 13에 도시된 실시예들에서, 제 2 광 필터링 요소(124)는 이전의 실시예들처럼 제 1 광 수용 부재(112)의 단부면(117) 상에 배열되는 대신에 제 1 광섬유(111)의 제 1 포트(113)의 단부면(115) 상에 배열된다. 그와 같은 배열은 광 행로를 단축시키고 제 1 포트(113)의 단부면과 제 2 포트(123)의 단부면(125) 사이의 간극을 감소시킬 수 있다. 따라서, 광섬유 필터 장치는 더욱 컴팩트해질 수 있다. 이러한 상황에서, 제 2 광 필터링 요소(124)에 대응하는(제 1 광섬유(111) 외측의 어느 한 측면 상에 위치될 수 있는) 단부면(115)의 위치는제 2 광 필터링 요소(124)가 배열되기 이전에 제 2 광 필터링 요소(124)가 적합한 경사 각도를 가질 수 있도록 지향될 수 있다. 예를 들어, 제 2 광 필터링 요소(124)의 반사 표면이 제 2 광 필터링 요소(124) 상으로 입사하는 반사 광(132)에 수직인 상황에서, 제 2 광 필터링 요소(124)가 배열되는 단부면(115)의 위치는 "90°- 2γ"의 각도로 제 1 광섬유(111)의 광 축선(116)으로 (예를 들어, 연마함으로써)경사질 수 있다.
도 12 및 도 13에 도시된 실시예에서, 제 2 포트(1223)의 단부면(125)은 제 2 섬유 수용 부재(122)의 단부면(127)으로부터 돌출할 수 있으며, 제 1 광 필터링 요소(114)는 그 돌출된 단부면(125) 상에 배열된다. 이러한 경우에, 광섬유 또는 광 수용 부재의 단부면의 대응 위치가 처리된 이후에 제 2 포트(123)의 단부면(125)은 제 1 광 필터링 요소(114)가 장착된 이후에 높은 전달 효율을 확보하기 위해서 반드시 별도로 처리된다. 따라서, 제 2 포트(123)의 단부면(125)의 공정은 단부면(127)의 공정에 의해 단부면(125)의 품질이 열화되는 것을 방지하기 위해서 제 2 섬유 수용 부재(122)의 단부면(127)의 공정과 분리된다.
일 실시예에서, 제 1 섬유 수용 부재(112)의 단부면(117) 및 제 2 섬유 수용 부재(122)의 단부면은 도 10 및 도 11에 예시된 바와 같이, 제 1 광섬유(111)의 광 축선(116) 및 제 2 광섬유(121)의 광 축선(126)으로 경사질 수 있다. 대안으로, 제 1 섬유 수용 부재(112)의 단부면(117) 및 제 2 섬유 수용 부재(122)의 단부면(127)은 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 광 축선(116) 및 광 축선(126)에 수직할 수 있다.
전술한 실시예들에서, 제 2 광섬유(121)의 제 2 포트(123)의 단부면(125)이 제 2 섬유 수용 부재(122)의 단부면(127)에 일직선인 배열은 제 2 광 필터링 요소(124)가 제 1 광 수용 부재(112)의 단부면(117) 상에 배열되는 배열과 조합되어 사용되는 반면에, 제 2 광섬유(121)의 제 2 포트(123)의 단부면(125)이 제 2 섬유 수용 부재(122)의 단부면(127)으로부터 돌출하는 배열은 제 2 광 필터링 요소(124)가 제 1 광섬유(111)의 제 1 포트(113)의 단부면(115) 상에 배열되는 배열과 조합되어 사용된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제 2 광섬유(121)의 제 2 포트(1223)의 단부면(125)이 제 2 광 수용 부재(122)의 단부면(127)에 일직선인 배열은 또한, 제 2 광 필터링 요소(124)가 제 1 광섬유(111)의 제 1 포트(113)의 단부면(115) 상에 배열되는 배열, 또는 제 2 광섬유(121)의 제 2 포트(123)의 단부면(125)이 제 2 섬유 수용 부재(122)의 단부면(127)으로부터 돌출하는 배열은 제 2 광 필터링 요소(124)가 제 1 광 수용 부재(112)의 단부면(117) 상에 배열되는 배열과 조합되어 사용될 수 있다.
도면들에 도시된 전술한 실시예들에서, 제 1 광 필터링 요소(114) 및 제 2 광 필터링 요소(124)들은 반사 광(132)이 제 1 광 필터링 요소(114) 및 제 2 광 필터링 요소(124)에 의해 다시 두 배로 반사되도록 배열된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 반사 광(132)이 광 필터링 요소들에 의해 반사될 수 있는 다른 광 경로들이 또한 예를 들어, 반사 광(132)을 재지향시키도록 추가의 반사 요소들을 증가시켜 광 행로를 조절하거나 제 1 광 섬유(113)로 복귀시키기 이전에 3배 또는 그보다 큰 배수로 반사 광(132)이 반사될 수 있게 함으로써 반사 차단을 개선하도록 설계될 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 광 필터링 요소(114) 및 제 2 광 필터링 요소(124)는 동일한 광 필터링 성능을 가질 수 있거나, 이들 요소가 제 1 파장 범위(λ1a,λ1b) 내의 광을 전송하고 제 2 파장 범위(λ2a,λ2b) 내의 광을 반사하는 한, 서로에 대해 중앙 파장 또는 필터 대역의 임의의 옵셋을 가질 것이다. 이들 모든 해법은 본 발명의 개념 내에 있다. 광 필터링 요소들은 또한 필름 필터에 한정되지 않는다.
일 실시예에서, 제 2 광 섬유(121)는 또한 (도 2, 도 3 및 도 5 내지 도 7에 예시된 바와 같은)다른 작동 광(135), 예를 들어 전송 및 검출용 광 신호를 수용할 수 있으며, 그 광이 제 2 포트(123)를 빠져 나온 후에 제 1 포트(113)를 경유하여 제 1 광섬유(111)로 유입될 수 있게 한다. 즉, 광섬유 필터 장치는 광 필터링의 전술한 작동을 달성하면서 다른 기능들을 달성하기 위한 광 신호들이 통과될 수 있게 한다. 이는 광 시스템의 통합 밀도를 추가로 개선할 수 있다.
전술한 실시예들에서, 제 1 광섬유(111)로부터 방출된 광을 전체적으로 3배 이상 반사시키기 위해 두 개의 광 필터링 요소들이 사용된다. 그러나, 본 기술 분야의 당업자들에 의해 이해될 수 있듯이, 제 1 광섬유(111)로 복귀하는 광의 반사 차단을 개선하기 위해 제 1 광섬유(111)로부터 방출된 광을 3배 이상 반사시키도록 조합적으로 사용될 수 있다. 이들 해법은 또한 본 발명의 범주 내에 있다.
본 기술 분야의 당업자는 전술한 실시예들이 단지 예시적인 것이며, 본 발명이 다른 형태로 추가로 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 전술한 광 필터링 배열들을 갖는 제 1 및 제 2 광섬유 또는 제 1 및 제 2 섬유 피그테일 조립체들이 로크 핀 또는 V형 홈과 같은 다른 하우징 성분들 내에 제공될 수 있으며, 상호접속 또는 통합 레벨을 개선하기 위해 다른 광-전자 장치들과 함께 통합될 수 있다.
본 발명은 또한, 광섬유 필터 장치를 제조하기 위한 방법을 제공한다. 도 1에 도시된 광섬유 필터 장치(100)를 위한 일 예로서, 먼저 제 1 섬유 피그테일 조립체(110), 제 2 섬유 피그테일 조립체(120), 제 1 광 필터링 요소(114) 및 제 2 광 필터링 요소(124)가 제공된다. 제 1 광 피그테일 조립체(110)는 제 1 광섬유(111) 및 상기 제 1 광섬유(111)를 수용하는 제 1 섬유 수용 부재(112)를 포함할 수 있다. 제 2 섬유 피그테일 조립체(120)는 제 2 광섬유(121) 및 상기 제 2 광섬유(121)를 수용하는 제 2 섬유 수용 부재(122)를 포함할 수 있다. 제 1 광섬유(111)는 제 1 포트(113)를 가지며 제 2 광섬유(121)는 제 2 포트(123)를 가진다. 제 1 및 제 2 광 필터링 요소(114,124)는 각각 제 1 파장 범위 내의 광을 전송하며 제 2 파장 범위 내의 광을 반사할 수 있다.
계속해서, 제 1 광 필터링 요소(114)가 제 1 포트(113)로부터 방출된 광의 광 행로 내에 배열되며 제 1 광섬유(111)의 광 축선(116)으로 비스듬히 경사져서 제 1 포트(113)로부터 방출된 제 1 파장 범위 내의 광 성분이 제 1 광 필터링 요소(114)를 통해 전송되며, 제 1 포트(113)로부터 방출된 제 2 파장 범위 내의 광 성분이 제 1 광 필터링 요소(114)에 의해 반사됨으로써 반사 광(132)을 형성한다. 제 2 광 필터링 요소(124)는 반사 광의 광 행로 내에 배열될 수 있어서 반사 광(132)이 제 1 및 제 2 광 필터링 요소(114,124)에 의해 다시 두 배로 반사된 이후에 제 1 포트(113)를 경유하여 제 1 광섬유(111)로 복귀한다.
그 후, 제 1 및 제 2 섬유 피그테일 조립체(110,120)는 제 1 광 필터링 요소(114)를 통해 전송된 광이 제 2 포트를 경유하여 제 2 광섬유(121)로 진입될 수 있도록 튜브 내에 수용된다. 적어도, 제 1 및 제 2 섬유 피그테일 조립체(110,120)들은 광섬유 필터 장치(100)를 형성하도록 튜브와 조합되어 고정된다.
일 실시예에서, 제 1 광 필터링 요소(114) 및 제 2 광 필터링 요소(124)가 제공된 이후에, 반사 광(132)이 제 1 및 제 2 광 필터링 요소(114)에 의해 반사되어 최대 파워로 제 1 광섬유(111)로 진입되도록 조절될 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 섬유 피그테일 조립체(110) 및 제 2 섬유 피그테일 조립체(120)가 각각 튜브 내에 수용된 이후에, 제 1 광 필터링 요소를 통해 전송된 광이 최대 커플링 효율로 제 2 섬유에 커플링되도록 광 행로가 조절될 수 있다. 특히, 광 행로들은 광섬유들의 커플링 효율을 개선하기 위해 제 1 광섬유의 광 축선(116)에 대해 제 2 광섬유의 광 축선(126)의 위치를 조정함으로써, 예를 들어 제 1 광섬유의 광 축선(116)에 대해 제 2 광섬유의 광 축선(126)의 시프트 경사 각도를 조정함으로써 조절될 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 섬유 피그테일 조립체(110) 및 제 2 섬유 피그테일 조립체(120)가 튜브 내측에 로딩된 때, 제 1 포트(113)와 제 2 포트(123) 사이의 공간은 광 손실을 감소시키며, 프레스널 반사를 감소시키며 광섬유의 커플링 효율을 개선하도록 굴절 매칭 물질로 채워질 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 광 필터링 요소(114)는 제 1 포트(113)의 단부면(115) 상에 직접적으로 배열, 예를 들어 접합 또는 증착될 수 있다.
일 실시예에서, 제 2 광 필터링 요소(124)는 제 1 포트(113)에 인접한 제 1 광섬유(111)의 측면 표면 상에 직접적으로 배열, 예를 들어 접합 또는 증착될 수 있거나, 제 2 광 필터링 요소(124)가 제 1 포트(113)에 인접한 제 1 광섬유(111) 내에 매설될 수 있다.
일 실시예에서, 전송 효율 또는 다른 광 성능을 개선하기 위해서 제 1 또는 제 2 광 필터링 요소가 접합 또는 증착되기 이전에 단부면 또는 측면 표면이 연마되고 반사방지 코팅으로 코팅될 수 있다.
일 실시예에서, 제 2 광 필터링 요소(124)가 내부에 수용되는 홈이 제 2 광 필터링 요소(124)에 대응하는 측면 표면의 위치에 형성될 수 있어서 제 2 광 필터링 요소(124)의 측면 표면의 처리, 예를 들어 분쇄 또는 연마를 쉽게 한다.
다른 실시예에서, 제 1 광 필터링 요소(114)는 제 2 포트(123)의 단부면(125) 상에 직접적으로 배열, 예를 들어 접합 또는 증착될 수 있다. 제 2 포트(123)의 단부면(125)은 제 2 섬유 수용 부재(122)의 단부면(127)과 일직선을 이루어서 제 2 포트(123)의 단부면의 처리 및 제 2 섬유 수용 부재(122)의 단부면(127)의 처리를 함께 동시에 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 제 2 광 필터링 요소(124)는 제 1 광섬유(111) 외측의 제 1 섬유 수용 부재(112)의 단부면(117) 상에 직접적으로 배열, 예를 들어 접합 또는 증착될 수 있다. 게다가, 광 전송 효율 또는 다른 광학 성능을 개선하기 위해서, 제 2 포트(123)의 단부면(125) 및 제 1 섬유 수용 부재(112)의 단부면(117)은 제 1 또는 제 2 광 필터링 요소가 배열되기 이전에 연마되어 반사방지 필름으로 코팅될 수 있다.
일 실시예에서, 제 2 광 필터링 요소(124)는 제 1 포트(113)의 단부면(115) 상에 직접적으로 배열, 예를 들어 접합 또는 증착될 수 있다. 게다가, 광 전송 효율 또는 다른 광학 성능을 개선하기 위해서 제 2 포트(123)의 단부면(125) 및 제 1 포트(113)의 단부면(115)은 제 1 또는 제 2 광 필터링 요소가 배열되기 이전에 연마되어 반사방지 필름으로 코팅된다.
본 발명의 실시예들이 도면들과 관련하여 설명되었지만, 전술한 실시예들에 대한 변경들이 본 발명의 사상을 이탈함이 없이 수행될 수 있다.
본 발명의 전술한 기술적 특징들 또는 다양한 구성들은 새로운 구성들을 형성하기 위해 상호 조합될 수 있다. 그러한 조합들도 본 발명의 범주 내에 있다는 것을 본 기술 분야의 당업자들에 의해 이해될 수 있다.

Claims (30)

  1. 광섬유 필터 장치로서,
    제 1 광섬유 및 상기 제 1 광섬유를 수용하는 제 1 섬유 수용 부재를 포함하는 제 1 섬유 피그테일 조립체, 및 제 2 광섬유 및 상기 제 2 광섬유를 수용하는 제 2 섬유 수용 부재를 포함하는 제 2 섬유 피그테일 조립체와, 그리고
    각각 제 1 파장 범위 내의 광을 전송하고 제 2 파장 범위 내의 광을 반사시키는 제 1 광 필터링 요소 및 제 2 광 필터링 요소를 포함하며,
    상기 제 1 광섬유가 제 1 포트를 가지며 상기 제 2 광섬유가 제 2 포트를 가지며,
    상기 제 1 광 필터링 요소가 상기 제 1 포트와 제 2 포트 사이에 배열되고 상기 제 1 광섬유의 광 축선에 대해 각도를 이루도록 경사짐으로써 상기 제 1 포트로부터 방출되는 제 1 파장 범위 내의 광 성분이 상기 제 1 광 필터링 요소를 통해 전송되어 상기 제 2 포트를 경유하여 제 2 광 섬유로 진입하며, 상기 제 1 포트로부터 방출되는 제 2 파장 범위 내의 광 성분이 상기 제 1 광 필터링 요소에 의해 반사되어 반사 광을 형성하며,
    상기 제 2 광 필터링 요소가 상기 반사 광의 광 행로 내에 배열됨으로써 상기 반사 광이 제 1 및 제 2 광 필터링 요소들에 의해 다시 두 배 이상 반사된 이후에 상기 제 1 포트를 경유하여 제 1 광섬유로 복귀하는,
    광섬유 필터 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 포트와 제 2 포트 사이의 공간이 굴절률 매칭 물질로 채워지는,
    광섬유 필터 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 각도는 0도보다 크고 90도보다 작은,
    광섬유 필터 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 각도는 45도인,
    광섬유 필터 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 광 필터링 요소의 반사 표면은 상기 반사 광이 상기 제 2 광 필터링 요소 상으로 입사하는 방향에 수직인,
    광섬유 필터 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 포트로부터 방출되는 제 1 파장 범위 내의 광 성분이 상기 제 2 광섬유의 광 축선을 따라 상기 제 2 포트를 경유하여 제 2 광섬유로 진입하는,
    광섬유 필터 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광 필터링 요소는 상기 제 1 포트의 단부면 상에 배열되는,
    광섬유 필터 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 광 필터링 요소는 상기 제 1 포트에 인접한 제 1 광섬유의 측면 표면 상에 배열되는,
    광섬유 필터 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 광 필터링 요소는 상기 제 1 포트에 인접한 제 1 광섬유 내에 매설되는,
    광섬유 필터 장치.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 포트의 단부면은 상기 제 1 섬유 수용 부재의 단부면으로부터 돌출하며 상기 제 2 포트의 단부면은 상기 제 2 섬유 수용 부재의 단부면으로부터 돌출하는,
    광섬유 필터 장치.
  11. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 포트의 단부면은 상기 제 1 섬유 수용 부재의 단부면과 일직선이며 상기 제 2 포트의 단부면은 상기 제 2 섬유 수용 부재의 단부면과 일직선인,
    광섬유 필터 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 섬유 수용 부재에는 상기 제 2 광 필터링 요소를 수용하기 위한 슬릿 또는 측면 개구가 제공되는,
    광섬유 필터 장치.
  13. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 섬유 수용 부재의 단부면은 상기 제 1 광섬유의 광 축선에 수직하며, 상기 제 2 섬유 수용 부재의 단부면은 상기 제 2 광섬유의 광 축선에 수직한,
    광섬유 필터 장치.
  14. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 섬유 수용 부재의 단부면은 상기 제 1 광섬유의 광 축선에 대해 경사져 있으며, 상기 제 2 섬유 수용 부재의 단부면은 상기 제 2 광섬유의 광 축선에 대해 경사져 있는,
    광섬유 필터 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광 필터링 요소는 상기 제 2 포트의 단부면 상에 배열되는,
    광섬유 필터 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 광 필터링 요소는 상기 제 1 광섬유 외측의 상기 제 1 섬유 수용 부재의 단부면 상에 배열되는,
    광섬유 필터 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 광 필터링 요소는 상기 제 1 포트의 단부면 상에 배열되는,
    광섬유 필터 장치.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 제 2 포트의 단부면은 상기 제 2 섬유 수용 부재의 단부면과 일직선인,
    광섬유 필터 장치.
  19. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 제 2 포트의 단부면은 상기 제 2 섬유 수용 부재의 단부면으로부터 돌출하는,
    광섬유 필터 장치.
  20. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 광 필터링 요소들은 필름 필터인,
    광섬유 필터 장치.
  21. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 광 필터링 요소들 및 상기 제 1 및 제 2 섬유 피그테일 조립체들이 별도로 또는 조합되어 내부에 수용되는 튜브, 및
    상기 튜브가 내부에 수용되는 하우징을 더 포함하는,
    광섬유 필터 장치.
  22. 광 섬유 필터 장치의 제조 방법으로서,
    (a) 제 1 섬유 피그테일 조립체, 제 2 섬유 피그테일 조립체, 제 1 광 필터링 요소 및 제 2 광 필터링 요소를 제공하는 단계로서, 상기 제 1 섬유 피그테일 조립체가 제 1 광섬유 및 상기 제 1 광섬유를 수용하는 제 1 섬유 수용 부재를 포함하며, 상기 제 2 섬유 피그테일 조립체가 제 2 광섬유 및 상기 제 2 광섬유를 수용하는 제 2 섬유 수용 부재를 포함하며, 상기 제 1 광섬유가 제 1 포트를 가지며 상기 제 2 광섬유가 제 2 포트를 가지며, 상기 제 1 및 제 2 광 필터링 요소가 각각 제 1 파장 범위 내의 광을 전송하고 제 2 파장 범위 내의 광을 반사시키는, 단계와,
    (b) 상기 제 1 포트로부터 방출된 광의 광 행로 내에 상기 제 1 광 필터링 요소를 배열하고, 상기 제 1 광 필터링 요소를 상기 제 1 광섬유의 광 축선에 대해 각도를 이루도록 경사시켜서 제 1 포트로부터 방출되는 제 1 파장 범위 내의 광 성분이 상기 제 1 광 필터링 요소를 통해 전송되며, 상기 제 1 포트로부터 방출되는 제 2 파장 범위 내의 광 성분이 상기 제 1 광 필터링 요소에 의해 반사되어 반사 광을 형성하며, 상기 반사 광의 광 행로 내에 상기 제 2 광 필터링 요소를 배열하여 상기 반사 광이 제 1 및 제 2 광 필터링 요소들에 의해 다시 두 배 이상 반사된 이후에 상기 제 1 포트를 경유하여 제 1 광섬유로 복귀하는, 단계와,
    (c) 상기 제 1 광 필터링 요소를 통해 전송된 광이 상기 제 2 포트를 경유하여 상기 제 2 광섬유로 진입할 수 있도록 튜브 내에 상기 제 1 및 제 2 섬유 피그테일 조립체를 수용시키는 단계, 및
    (d) 상기 튜브와 조합되게 상기 제 1 및 제 2 섬유 피그테일 조립체를 고정하는 단계를 포함하는,
    광 섬유 필터 장치의 제조 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    굴절률 매칭 물질로 상기 제 1 포트와 제 2 포트 사이의 공간을 채우는 단계를 더 포함하는,
    광 섬유 필터 장치의 제조 방법.
  24. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    상기 반사 광이 상기 제 1 및 제 2 광 필터링 요소들에 의해 반사되어 상기 제 1 광섬유가 최대 파워로 진입되도록 상기 광 행로를 조절하는 단계를 더 포함하며,
    상기 (c) 단계는,
    상기 제 1 광 필터링 요소를 통해 전송된 광이 상기 제 2 광섬유에 최대 커플링 효율로 커플링되도록 상기 광 행로를 조절하는 단계를 더 포함하는,
    광 섬유 필터 장치의 제조 방법.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 1 포트의 단부면 상에 상기 제 1 광 필터링 요소를 직접적으로 접합 또는 증착시키는 단계를 더 포함하는,
    광 섬유 필터 장치의 제조 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 1 포트에 인접한 상기 제 1 광섬유의 측면 표면 상에 상기 제 2 광 필터링 요소를 직접적으로 접합 또는 증착시키는 단계, 또는
    상기 제 1 포트에 인접한 상기 제 1 광섬유 내에 상기 제 2 광 필터링 요소를 매설하는 단계를 더 포함하는,
    광 섬유 필터 장치의 제조 방법.
  27. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 2 포트의 단부면 상에 상기 제 1 광 필터링 요소를 직접적으로 접합 또는 증착시키는 단계를 더 포함하는,
    광 섬유 필터 장치의 제조 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 제 1 광섬유 외측의 상기 제 1 섬유 수용 부재의 단부면 상에 상기 제 2 광 필터링 요소를 직접적으로 접합 또는 증착시키는 단계를 더 포함하는,
    광 섬유 필터 장치의 제조 방법.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 제 1 포트의 단부면 상에 상기 제 2 광 필터링 요소를 직접적으로 접합 또는 증착시키는 단계를 더 포함하는,
    광 섬유 필터 장치의 제조 방법.
  30. 제 25 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단부면 또는 측면 표면을 연마하고 상기 제 1 또는 제 2 광 필터링 요소가 접합 또는 증착되기 이전에 반사방지 필름으로 상기 단부면 또는 측면 표면을 코팅하는 단계를 더 포함하는,
    광 섬유 필터 장치의 제조 방법.
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