KR20180108226A - 광섬유와 연결된 나노선의 제조방법 - Google Patents

광섬유와 연결된 나노선의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20180108226A
KR20180108226A KR1020170037708A KR20170037708A KR20180108226A KR 20180108226 A KR20180108226 A KR 20180108226A KR 1020170037708 A KR1020170037708 A KR 1020170037708A KR 20170037708 A KR20170037708 A KR 20170037708A KR 20180108226 A KR20180108226 A KR 20180108226A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nanowire
optical fiber
micropipette
optical
material solution
Prior art date
Application number
KR1020170037708A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101969844B1 (ko
Inventor
김종국
제정호
김남호
이준호
Original Assignee
주식회사 레신저스
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 주식회사 레신저스 filed Critical 주식회사 레신저스
Priority to KR1020170037708A priority Critical patent/KR101969844B1/ko
Priority to PCT/KR2017/013082 priority patent/WO2018174368A1/ko
Priority to CN201780088903.1A priority patent/CN110536860A/zh
Priority to EP17902054.0A priority patent/EP3604209A4/en
Priority to US16/496,924 priority patent/US11002571B2/en
Priority to JP2020501104A priority patent/JP7242073B2/ja
Publication of KR20180108226A publication Critical patent/KR20180108226A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101969844B1 publication Critical patent/KR101969844B1/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
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/262—Optical details of coupling light into, or out of, or between fibre ends, e.g. special fibre end shapes or associated optical elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • B82B3/0009—Forming specific nanostructures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/268—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light using optical fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • B82B3/0009—Forming specific nanostructures
    • B82B3/0023—Forming specific nanostructures comprising flexible or deformable elements
    • 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
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/107—Subwavelength-diameter waveguides, e.g. nanowires
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y15/00—Nanotechnology for interacting, sensing or actuating, e.g. quantum dots as markers in protein assays or molecular motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • 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
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/25—Preparing the ends of light guides for coupling, e.g. cutting

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Abstract

본 발명은 광섬유와 연결된 나노선의 제조방법에 관한 것으로서, a) 나노선 물질 용액을 마이크로피펫에 채우는 단계; b) 상기 마이크로피펫을 광섬유의 말단에 동축정렬하는 단계; c) 상기 나노선 물질 용액의 메니스커스를 형성하는 단계; d) 상기 마이크로피펫을 인출하여 신장시키며 나노선 물질 용액의 용매를 증발시켜 나노선을 제조하는 단계; 및 e) 상기 마이크로피펫의 끝 부분에 레이저를 조사하여 나노선의 말단부의 형상을 제어하는 단계를 포함한다.

Description

광섬유와 연결된 나노선의 제조방법{MANUPACTURING METHOD OF NANOWIRE CONNECTED OPTICAL FIBER}
본 발명은 광섬유와 연결된 나노선의 제조방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이 방법으로 제조된 나노선을 포함하는 광센서에 관한 것이다.
광섬유란, 중심부(코어)에는 굴절률이 높은 재질을 사용하고 바깥부분(클래드)에는 굴절률이 낮은 재질을 사용하여 중심부를 통과하는 빛이 전반사가 일어나도록 한 광학적 섬유이다. 따라서 전송되는 광 손실이 매우 적어 송수신하는 데이터의 손실도 낮고 외부의 영향을 거의 받지 않으므로 광통신 및 광센서 등의 분야에서 널리 이용되고 있다.
한편, 광섬유는 제조 공정 및 기능 달성을 위하여 직경이 100 내지 1,000μm의 크기를 갖는 것이 일반적이다. 직경이 작은 것 중에 표준품으로 많이 사용되는 것은, 코어 직경이 10 μm 이고 클래드 직경이 125 μm 이다. 광섬유 특히 코어의 직경을 이보다 더 작게 하는 것은 제작공정의 어려움으로 쉽지 않은 상황이다. 한편, 나노 규모의 연구 필요성으로, 광섬유를 나노 규모의 연구, 실험, 장치 등에 이용하기 위해서 최근 다양한 연구가 진행되고 있다.
예를 들어, 광섬유의 말단에 나노 직경을 갖는 나노선을 연결하는 방법이 연구되고 있다. 광섬유의 말단에 나노선을 연결할 때 광섬유와 나노선을 각각 제조한 후 근접하게 위치시키는 방법으로 연결하는 경우에는 연결점에서 큰 광손실이 일어날 수 있다(Xin Guo 등, Nano Lett., 2009, 9 (12), pp 4515-4519 "Direct Coupling of Plasmonic and Photonic Nanowires for Hybrid Nanophotonic Components and Circuits"). 도 1은 이와 같은 광섬유와 나노선을 별도로 제조한 후 연결하였을 때 연결부에서 광 산란이 일어나 광손실이 큰 것을 나타내는 도면이다. 구체적으로, ZnO 막대의 한쪽 끝에 광을 주입하여 Ag 막대로의 광 전달을 관찰할 때 두 막대의 연결부에서 광이 산란되는 것을 나타낸다.
한국등록특허 제10-1583739호는 황화납 양자점과 폴리(3-헥실티오펜)을 포함하는 나노선 광검출기에 관한 것이다. 또한, 한국등록특허 제10-1583736호는 나노선을 원하는 위치에 직접 성장시켜 광손실을 차단하는 3차원 고분자 나노선 광배선에 관한 것이다.
본 발명은 광섬유의 말단에 나노선을 직접 성장시킴으로써 광섬유와 나노선의 연결부(junction)에서의 광손실을 최소화하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 나노선의 말단부 제어에 따른 광의 수신, 투과 및 반사를 조절하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 광섬유와 연결된 나노선의 제조방법으로서, a) 상기 나노선 물질 용액을 마이크로피펫에 채우는 단계; b) 상기 마이크로피펫을 광섬유의 말단에 동축정렬하는 단계; c) 상기 나노선 물질 용액의 메니스커스를 형성하는 단계; d) 상기 마이크로피펫을 인출하여 신장시키며 나노선 물질 용액의 용매를 증발시켜 나노선을 제조하는 단계; 및 e) 상기 마이크로피펫의 끝 부분에 레이저를 조사하여 나노선의 말단부의 형상을 제어하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 광섬유는 테이퍼드 형태이고, 말단의 직경이 0.2 μm 이하이다.
바람직하게는, 상기 광섬유 말단의 직경은 마이크로 피펫의 직경보다 작다.
바람직하게는, 상기 마이크로피펫을 광섬유의 말단에 동축정렬하는 단계는 광학렌즈를 이용하여 x 축과 y 축을 정렬하는 것이다.
바람직하게는, 상기 광섬유와 연결된 나노선은 광 커플링 효율이 84% 이상이다.
또한, 본 발명은 광섬유; 및 본 발명에 따라 제조된 광섬유와 연결된 나노선을 포함하는 광센서에 관한 것이다.
바람직하게는, 상기 광센서는 상기 광섬유에서 나노선 방향으로 광을 송신한다.
바람직하게는, 상기 광센서는 상기 나노선에서 광섬유 방향으로 광을 수신한다.
바람직하게는, 상기 광 센서는 상기 광섬유에서 나노선 방향으로 광을 송신하고 반대방향으로 광을 수신한다.
본 발명에 따라 제조된 광섬유와 연결된 나노선은 광섬유와의 연결부의 광손실이 없거나 최소로 존재한다.
본 발명에 따라 제조된 광섬유와 연결된 나노선은 말단부의 제어를 통하여 광섬유에서 나노선 방향으로의 광의 송수신뿐 아니라, 나노선에서 광섬유 방향으로의 광의 송수신에도 최적화되어 있다.
도 1은 종래 방법으로 광섬유와 나노선을 연결한 경우의 광손실을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따라 마이크로피펫을 광섬유의 말단에 동축정렬하는 것을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따라 레이저로 제어하는 나노선의 말단부 형상의 예를 나타내는 모식도이다.
도 4의 (a) 및 (b)는 본 발명에 따라 나노선 말단부의 형상을 제어한 나노선을 나타내는 사진이고, 도 4의 (c)는 도 4의 (a) 및 (b)의 나노선의 광 수신을 비교하는 그래프이다.
도 5는 나노선의 제조 공정을 나타내는 도면이다.
도 6의 (a)는 350 nm의 나노선 직경을 갖는 도파관 프로브의 FE-SEM 이미지(크기막대 5 μm)을 나타내며, 삽입된 그림은 테이퍼드 광섬유와 동축정렬된 나노선의 연결부의 Fe-SEM 이미지(크기막대, 1 μm)를 나타낸다. 도 6의 (b)는 광섬유와 연결된 나노선의 투과를 나타내고, 도 6의 (c)는 광섬유와 연결된 나노선의 광루미니센스(PL) 현미경 사진을 나타낸다.
도 7은 입력 레이저 전력의 함수로서 커플링 효율을 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 하기의 정의를 가지며 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미에 부합된다. 또한, 본 명세서에는 바람직한 방법이나 시료가 기재되나, 이와 유사하거나 동등한 것들도 본 발명의 범주에 포함된다.
본 발명에서 사용되는 용어 "메니스커스(meniscus)"란, 계면장력에 의해 관 속의 액면이 이루는 곡면을 의미한다. 액체의 성질에 따라 액면이 오목하거나 볼록해진다.
본 발명은 광섬유와 연결된 나노선의 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 a) 나노선 물질 용액을 마이크로피펫에 채우는 단계; b) 상기 마이크로피펫을 광섬유의 말단에 동축정렬하는 단계; c) 상기 나노선 물질 용액의 메니스커스를 형성하는 단계; d) 상기 마이크로피펫을 인출하여 신장시키며 나노선 물질 용액의 용매를 증발시켜 나노선을 제조하는 단계; 및 e) 상기 마이크로피펫의 끝 부분에 레이저를 조사하여 나노선의 말단부의 형상을 제어하는 단계를 포함한다. 이하, 각 단계에 대하여 구체적으로 검토한다.
먼저, 나노선 물질 용액을 마이크로피펫에 채우는 단계(단계 a)이다.
나노선 물질 용액은 메니스커스를 형성할 수 있는 모든 물질을 포함하며, 대부분의 유기물을 포함한다. 구체적으로는, 폴리스틸렌, 폴리메타크릴산메틸, 폴리카보네이트를 사용할 수 있고, CYTOP(amorphous fluoropolymer) 등의 과불화화합물(PFCs; Perfluorinated compounds)도 사용할 수 있다. 또한, 유기 전도성 고분자(π-콘쥬게이티드 폴리머)도 사용할 수 있으며, 이는 화학적 도핑을 통해 전기적, 광학적 특성을 자유롭게 조절할 수 있는 특성이 있다. 나노선 물질 용액의 용매는 증발이 잘 되는 물질을 사용할 수 있으며, 예를 들어 자일렌, 클로로벤젠, 톨루엔 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
마이크로피펫은 피펫 풀러를 이용하여 원하는 직경으로 제조할 수 있다. 마이크로피펫의 직경은 광섬유의 말단부의 직경보다 큰 것이 바람직하다. 광섬유를 감싸는 형태로 나노선이 제조됨으로써 광손실을 최소화할 수 있다.
다음으로, 상기 마이크로피펫을 광섬유의 말단에 동축정렬하는 단계(단계 b)이다.
본 발명에서 사용되는 광섬유는 나노선과 접하는 부분이 테이퍼드(tapered)된 형태, 즉 좁아지는 형태를 갖는 광섬유를 사용하는 것이 바람직하다. 일반적으로 사용되는 코어/클래드를 갖는 광섬유의 직경은 100 μm 이상이므로, 나노선과 효율적으로 접하게 하기 위하여 광섬유의 한 쪽 끝을 테이퍼링시켜서 직경을 0.2 μm 이하, 바람직하게는 0.1 μm 이하로 뾰족하게 하는 것이 바람직하다.
도 2는 마이크로 피펫을 광섬유의 테이퍼드된 말단에 동축정렬하는 것을 나타낸다. 상기 테이퍼드된 광섬유 축과 마이크로피펫을 동축에 정렬하기 위해서는, 두 개의 광학렌즈를 이용하여 각각 x 축과 y 축을 정렬하는 것이 바람직하다. 하나의 광학렌즈만을 이용할 때에는 다른 방향에서 발생하는 오차로 인하여, 동축에 맞추어 정렬하기 어렵고 마이크로 피펫을 이용하여 성장시키는 나노선도 동축에 정렬되어 성장하지 못하게 되어 결국 테이퍼드된 광섬유와 나노선 과의 광전달 손실이 커지게 된다. 동축정렬을 위해서는 x 축과 y 축의 광학렌즈를 서로 수직하도록 위치시키는 것이 바람직하다. 동축정렬된 마이크로피펫을 이용하여 테이퍼드된 광섬유의 끝에 맞추어 나노선을 동축으로 성장시켜야 광손실을 최소화할 수 있다.
다음으로, 상기 나노선 물질 용액의 메니스커스를 형성하는 단계(단계 c)이다. 나노선 물질 용액의 메니스커스를 형성하도록 마이크로피펫을 z축 정렬할 수 있다.
다음으로, 상기 마이크로피펫을 인출하여 신장시키며 나노선 물질 용액의 용매를 증발시켜 나노선을 제조하는 단계(단계 d)이다. 구체적으로 마이크로피펫을 나노선 물질 용액의 메니스커스를 유도할 정도의 간격을 유지하면서 인출하는 경우 내부의 액체가 빠르게 증발하면서 용해되어 있는 물질이 응고되어 기둥 형태를 이루게 된다. 마이크로피펫은 광섬유의 x축 및 y축과 직각을 이루는 방향(z축)으로 인출하는 것이 바람직하다. 인출 속도는 나노선 물질 용액의 종류 및 농도에 따라 조절될 수 있다.
마지막으로, 상기 마이크로피펫의 끝 부분에 레이저를 조사하여 나노선의 말단부의 형상을 제어하는 단계(단계 e)이다.
나노선의 말단부의 형상에 따라 광의 반사 및 투과를 결정할 수 있다. 따라서, 광 수신 및 광 검출 등의 재현성 및 신뢰도를 높이기 위해서 이를 제어하는 것이 바람직하다. 특히, 나노선의 말단부의 형상 제어는 외부에서 나노선 말단부를 통해 광을 수신할 때 수신되는 광의 강도와 지향성을 결정하기 때문에 매우 중요하다. 도 3은 본 발명에 따라 레이저로 제어하는 나노선의 말단부 형상의 예를 나타낸다.
또한, 도 4의 (a) 및 (b)는 본 발명에 따라 나노선 말단부의 형상을 제어한 나노선을 나타내고, 도 4의 (c)는 도 4의 (a) 및 (b)의 광 수신을 비교하는 그래프이다. 도 4의 (b) 나노선은 (a) 나노선에 비하여 절단면에 뾰족하게 제조한 것이 특징이다. 이에 대하여 나노선과 연결되어 있지 않은 광섬유의 다른쪽 끝에서 동일한 광을 도파한 경우의 반사되어 되돌아오는 광의 세기를 측정하여 도 4의 (c)에 나타내었다. 끝을 뾰족하게 만든 (b) 나노선은 (a) 나노선에 비하여 4분의 1 수준의 낮은 광만 반사되어 되돌아오는 것을 알 수 있으며 (b) 사진과 같이 나노선의 끝 부분에서 투과되어 나가는 것을 관찰할 수 있다. 즉, 나노선의 말단부의 형상을 제어하여 광의 반사 및 투과를 결정할 수 있다.
도 5는 나노선의 제조 공정을 전체적으로 나타내는 도면이다.
또한, 본 발명은 광섬유; 및 본 발명에 따라 제조된 광섬유와 연결된 나노선을 포함하는 광센서에 관한 것이다.
본 발명에 따른 상기 광센서는 상기 광섬유에서 나노선 방향으로 광을 송신하거나, 상기 나노선에서 광섬유 방향으로 광을 수신할 수 있다. 또는, 광섬유에서 나노선 방향으로 광을 송신한 후 이를 다시 수신하는 형태일 수도 있다.
본 발명에 따라 제조된 상기 광섬유와 연결된 나노선은 광 커플링 효율이 84% 이상일 수 있다. 커플링 효율은 나노선 끝에서의 광학 전력과 나노선을 포함하지 않는 광섬유의 말단에서의 광학 전력 사이의 비율로서 정의된다.
도 6의 (a)는 350 nm의 나노선 직경을 갖는 도파관 프로브의 FE-SEM 이미지(크기막대 5 μm)을 나타내며, 삽입된 그림은 테이퍼드 광섬유와 동축정렬된 나노선의 연결부의 Fe-SEM 이미지(크기막대, 1 μm)를 나타낸다. 도 6의 (b)는 광섬유와 연결된 나노선의 투과를 나타내고, 도 6의 (c)는 광섬유와 연결된 나노선의 광루미니센스(PL) 현미경을 나타낸다. 도 6에서 알 수 있는 바와 같이 나노선과 테이퍼드 광섬유 사이의 슈퍼 스무스 정션으로 인해, 연결부(정션)에서 빛 산란이 거의 일어나지 않고(노란색 점선 원), 연결부에서 높은 커플링 효율성을 나타낸다(크기 막대 20 μm). 이것은 일반적으로 테이퍼드 광 섬유의 말단부에 나노선이 부착되는 경우에 일정량의 산란 현상이 발생하는 것과 비교된다.
도 7은 입력 레이저 전력의 함수로서 커플링 효율을 나타내며, 커플링 효율(붉음 점)은 본 발명에 따른 나노선 끝(녹색 점)에서의 광학 전력과 나노선을 포함하지 않는 광섬유(끝부분이 테이퍼드된 광섬유)의 끝(파란 점)에서의 광학 전력 사이의 비율로서 정의된다. 본 발명에 따라 제조된 광섬유와 연결된 나노선의 광 커플링은 본 발명에서 테스트된 입력 레이저의 전체 전력에 대해 84% 이상의 커플링 효율을 갖도록(도 7, 붉은 점) 유의적으로 개선되었다. 여기에서, 커플링 효율은 본 발명에 따른 나노선 끝에서 광 전력(도 7, 녹색 점)과 나노선을 포함하지 않는 광섬유의 끝에서의 광 전력(도 7, 파란 점) 사이의 비율로 정해진다. 높은 커플링 효율은 나노선 끝에서 입력 레이저 광출력을 약 1 nW 내지 3 nW, 바람직하게는 최대 약 1nW까지 유의적으로 감소시킬 수 있고, 이것은 나노선의 광루미니센스(PL)를 검출하는데 충분하다.

Claims (9)

  1. 광섬유와 연결된 나노선의 제조방법으로서,
    a) 상기 나노선 물질 용액을 마이크로피펫에 채우는 단계;
    b) 상기 마이크로피펫을 광섬유의 말단에 동축정렬하는 단계;
    c) 상기 나노선 물질 용액의 메니스커스를 형성하는 단계;
    d) 상기 마이크로피펫을 인출하여 신장시키며 나노선 물질 용액의 용매를 증발시켜 나노선을 제조하는 단계; 및
    e) 상기 마이크로피펫의 끝 부분에 레이저를 조사하여 나노선의 말단부의 형상을 제어하는 단계를 포함하는, 광섬유와 연결된 나노선의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광섬유는 테이퍼드 형태이고, 광섬유 말단의 직경이 0.2 μm 이하인, 광섬유와 연결된 나노선의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광섬유 말단의 직경은 마이크로 피펫의 직경보다 작은, 광섬유와 연결된 나노선의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로피펫을 광섬유의 말단에 동축정렬하는 단계는 광학렌즈를 이용하여 x 축과 y 축을 정렬하는 것인, 광섬유와 연결된 나노선의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광섬유와 연결된 나노선은 광 커플링 효율이 84% 이상인, 광섬유와 연결된 나노선의 제조방법.
  6. 광섬유; 및
    제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따라 제조된 광섬유와 연결된 나노선을 포함하는 광센서.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 광센서는 상기 광섬유에서 나노선 방향으로 광을 수신하는, 광센서.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 광센서는 상기 나노선에서 광섬유 방향으로 광을 수신하는, 광센서.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 광 센서는 상기 광섬유에서 나노선 방향으로 광을 송신하고 반대방향으로 광을 수신하는, 광센서.
KR1020170037708A 2017-03-24 2017-03-24 광섬유와 연결된 나노선의 제조방법 KR101969844B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170037708A KR101969844B1 (ko) 2017-03-24 2017-03-24 광섬유와 연결된 나노선의 제조방법
PCT/KR2017/013082 WO2018174368A1 (ko) 2017-03-24 2017-11-17 광섬유와 연결된 나노선의 제조방법
CN201780088903.1A CN110536860A (zh) 2017-03-24 2017-11-17 连接到光纤的纳米线的制造方法
EP17902054.0A EP3604209A4 (en) 2017-03-24 2017-11-17 FIBER-OPTICAL NANOFIL MANUFACTURING PROCESS
US16/496,924 US11002571B2 (en) 2017-03-24 2017-11-17 Method of fabricating nanowire connected with optical fiber using a micropipette
JP2020501104A JP7242073B2 (ja) 2017-03-24 2017-11-17 光ファイバと連結されたナノワイヤの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170037708A KR101969844B1 (ko) 2017-03-24 2017-03-24 광섬유와 연결된 나노선의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180108226A true KR20180108226A (ko) 2018-10-04
KR101969844B1 KR101969844B1 (ko) 2019-04-18

Family

ID=63584491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170037708A KR101969844B1 (ko) 2017-03-24 2017-03-24 광섬유와 연결된 나노선의 제조방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11002571B2 (ko)
EP (1) EP3604209A4 (ko)
JP (1) JP7242073B2 (ko)
KR (1) KR101969844B1 (ko)
CN (1) CN110536860A (ko)
WO (1) WO2018174368A1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018131222A1 (de) * 2018-12-06 2020-06-10 Westfälische Wilhelms-Universität Münster Einzelphotonendetektorvorrichtung
KR102251622B1 (ko) * 2020-01-29 2021-05-13 포항공과대학교 산학협력단 코어-쉘 구조 나노선의 제조 방법 및 이로부터 제조된 나노선
KR20220111206A (ko) * 2021-02-01 2022-08-09 포항공과대학교 산학협력단 미세 피펫을 이용하여 물체상에 미세선을 형성하는 방법

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102247650B1 (ko) * 2020-01-29 2021-05-04 포항공과대학교 산학협력단 나노 피펫을 사용한 나노선 제조 방법 및 나노선 제조 장치, 그리고 상기 방법으로 제조된 나노선
KR102561260B1 (ko) * 2020-09-16 2023-07-31 주식회사 레신저스 광섬유와 웨이브가이드의 결합 구조물 및 상기 결합 구조물의 형성 방법
US12024423B2 (en) 2021-02-01 2024-07-02 POSTECH Research and Business Development Foundation Method for fabricating micro- or nanowire at predetermined position of object using micro- or nanopipette

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110086253A (ko) * 2010-01-22 2011-07-28 포항공과대학교 산학협력단 3차원 전도성 고분자 극미세 와이어의 제조와 전 방향성 배선 방법, 및 이에 의해 제조된 전도성 고분자 극미세 와이어와 배선
KR101390157B1 (ko) * 2012-09-24 2014-05-07 연세대학교 산학협력단 나노선 정렬용 광섬유, 이를 이용한 나노선 정렬 시스템 및 나노선 정렬방법
KR101526324B1 (ko) * 2014-01-14 2015-06-18 포항공과대학교 산학협력단 공액 고분자 나노선의 원격 조작 방법
US20160049214A1 (en) * 2014-08-12 2016-02-18 Empire Technology Development Llc Coupling between nanostructures and optical fibers

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1442475A4 (en) * 2001-11-08 2005-12-21 Shipley Co Llc FIBER OPTIC CLOSURE
US20110073243A1 (en) 2007-09-14 2011-03-31 Min-Feng Yu Drawing Process for the Continuous Fabrication of Nanofibers Made of a Variety of Materials
CN101702046A (zh) * 2009-11-19 2010-05-05 浙江大学 金属纳米线与纳米光纤、光学纳米线耦合的复合导波结构
US20120298401A1 (en) 2010-01-22 2012-11-29 Postech Academy-Industry Foundation Method for fabricating a three-dimensional ultrafine polymer conducting wire, omnidirectional wiring, and ultrafine polymer conducting wire fabricated using the method
KR20130057546A (ko) * 2011-11-24 2013-06-03 한국전기연구원 전도성고분자와 이종물질간 복합체의 3차원 미세와이어 제조 방법
KR101583736B1 (ko) * 2014-06-24 2016-01-20 포항공과대학교 산학협력단 3차원 고분자 나노선 광배선 및 그 제조방법
KR102242028B1 (ko) * 2014-11-11 2021-04-21 한국전기연구원 그래핀 나노 패턴 인쇄 방법，그에 사용되는 장치 및 잉크
WO2016122958A1 (en) * 2015-01-30 2016-08-04 The Regents Of The University Of California Method for thermally drawing nanocomposite-enabled multifunctional fibers
CN104777332A (zh) * 2015-03-31 2015-07-15 中国科学技术大学 高效率突破衍射极限的探针及其制备方法
KR101763637B1 (ko) * 2015-08-25 2017-08-03 부경대학교 산학협력단 레이저를 이용하여 절삭 가공된 전반사 유도용 광섬유와 광섬유 끝단의 절삭 가공장치 및 가공방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110086253A (ko) * 2010-01-22 2011-07-28 포항공과대학교 산학협력단 3차원 전도성 고분자 극미세 와이어의 제조와 전 방향성 배선 방법, 및 이에 의해 제조된 전도성 고분자 극미세 와이어와 배선
KR101390157B1 (ko) * 2012-09-24 2014-05-07 연세대학교 산학협력단 나노선 정렬용 광섬유, 이를 이용한 나노선 정렬 시스템 및 나노선 정렬방법
KR101526324B1 (ko) * 2014-01-14 2015-06-18 포항공과대학교 산학협력단 공액 고분자 나노선의 원격 조작 방법
US20160049214A1 (en) * 2014-08-12 2016-02-18 Empire Technology Development Llc Coupling between nanostructures and optical fibers

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018131222A1 (de) * 2018-12-06 2020-06-10 Westfälische Wilhelms-Universität Münster Einzelphotonendetektorvorrichtung
KR102251622B1 (ko) * 2020-01-29 2021-05-13 포항공과대학교 산학협력단 코어-쉘 구조 나노선의 제조 방법 및 이로부터 제조된 나노선
WO2021153817A1 (ko) * 2020-01-29 2021-08-05 포항공과대학교 산학협력단 코어-쉘 구조 나노선의 제조 방법 및 이로부터 제조된 나노선
KR20220111206A (ko) * 2021-02-01 2022-08-09 포항공과대학교 산학협력단 미세 피펫을 이용하여 물체상에 미세선을 형성하는 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP7242073B2 (ja) 2023-03-20
CN110536860A (zh) 2019-12-03
KR101969844B1 (ko) 2019-04-18
EP3604209A1 (en) 2020-02-05
EP3604209A4 (en) 2020-12-30
US20200103256A1 (en) 2020-04-02
US11002571B2 (en) 2021-05-11
WO2018174368A1 (ko) 2018-09-27
JP2020518867A (ja) 2020-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101969844B1 (ko) 광섬유와 연결된 나노선의 제조방법
KR102005058B1 (ko) 습도 센서
CN104698539B (zh) 一种光纤表面等离子体激元激发聚焦装置及其制作方法
CN104852259B (zh) 液滴回音壁模式激光器及其制作方法
CN106898407A (zh) 一种精准操控纳米颗粒和生物分子的纳米光镊装置及方法
KR101583736B1 (ko) 3차원 고분자 나노선 광배선 및 그 제조방법
CN106680985B (zh) 基于光子纳米喷射阵列的光学捕获和探测的装置及方法
CN206362915U (zh) 一种基于fbg构建非本征f‑p谐振腔和磁流体的磁场传感器
CN101880024A (zh) 基于金银纳米线光波导的新型探针的制备方法
CN101126828A (zh) 二维完全带隙光子晶体偏振和消偏振分束器
CN105759345A (zh) 一种基于金纳米管的spp光纤及其制备方法
CN102147502B (zh) 基于中空融嵌芯毛细管光纤的微小粒子运送装置及方法
CN101702046A (zh) 金属纳米线与纳米光纤、光学纳米线耦合的复合导波结构
CN103983808A (zh) 一种微纳颗粒双向传输和可控性定位的光学方法
JP2022186686A (ja) 光配線及びその製造方法
KR101526324B1 (ko) 공액 고분자 나노선의 원격 조작 방법
Pura et al. Polymer microtips fabricated at the extremity of photonic crystal fibers
CN101825744B (zh) 一种高非线性复合结构微纳光波导线及其制备方法
KR102247650B1 (ko) 나노 피펫을 사용한 나노선 제조 방법 및 나노선 제조 장치, 그리고 상기 방법으로 제조된 나노선
KR20190071964A (ko) 코팅된 나노선을 포함하는 광배선 및 이의 제조방법
CN101324683B (zh) 一种聚合物纳米光波导耦合分束器的制作方法
CN107290820B (zh) 一种介质硅光子晶体光纤及其制作方法
Yifang Fabrication of micro/nano optical fiber by electrospinning direct-writing
KR100390211B1 (ko) 박막 증착법을 이용한 기능성 광섬유 프로브 제작방법
Naqshbandi et al. Fabrication of self-assembled microwires from silica nanoparticles for sensing

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right