KR20190056780A - 대면적 모드 분포를 가지는 광섬유 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의하면, 광섬유의 코어를 통하여는 기본 모드(fundamental mode)만 통과하고, 고차 모드(higher order mode)들은 광섬유가 구부러지게 되면 빠져나가게 되며, 또한 2μm 파장 근방에서 0 또는 0과 가까운 값의 음(negative)의 분산 특성을 가지는 대면적 모드 분포를 가지는 광섬유를 제공한다.
Description
도 2는 본 발명에 따른 대면적 모드 분포(large mode area, LMA) 광섬유의 단면 구조 및 그 설계 수치를 나타내는 도면.
도 3은 도 1의 종래 대면적 모드 분포 광섬유에 의해 측정된 특정 파장 구간의 분산(dispersion) 그래프 및, 도 2의 본 발명에 따른 대면적 모드 분포 광섬유에 의해 측정된 특정 파장 구간의 분산(dispersion) 그래프를 도시한 도면.
도 4는 Type 1의 단면 구조 및 그 모드 필드(mode field)에 대한 시뮬레이션 결과를 도시한 도면.
도 5는 Type 2의 단면 구조 및 그 모드 필드(mode field)에 대한 시뮬레이션 결과를 도시한 도면.
도 6은 Type 1의 각 측부 로드(side rod)의 위치에 대한 설계 수치를 나타내는 도면.
도 7은 Type 2의 각 측부 로드(side rod)의 위치에 대한 설계 수치를 나타내는 도면.
도 8은 코어(core)와 측부 로드(side rod)의 굴절률 분포를 도시한 도면.
도 9는 본 발명에 따른 대면적 모드 분포 광섬유의 제조 과정을 도시한 도면.
2: Type 1 LMA 광섬유의 분산 특성
3: Type 2 LMA 광섬유의 분산 특성
10: 종래 LMA 광섬유
11: 종래 LMA 광섬유 코어
12: 종래 LMA 광섬유 측부 로드
13: 종래 LMA 광섬유 클래드
100: Type1 LMA 광섬유
101: Type1 LMA 광섬유 코어
102: Type1 LMA 광섬유 측부 로드
103: Type1 LMA 광섬유 클래드
200: Type2 LMA 광섬유
201: Type2 LMA 광섬유 코어
202: Type2 LMA 광섬유 측부 로드
203: Type2 LMA 광섬유 클래드
Claims (9)
- 대면적 모드 분포(large mode area, LMA)를 가지는 광섬유로서,
광신호를 전달하는 원통형의 코어(core);
상기 코어를 둘러싸는 클래드(clad);
상기 클래드 내부에 배치되며, 상기 코어 주위에 육각형의 1개의 링(ring) 형태로 상기 코어와 평행하게 배치되는 다수의 측부 로드(side rod)
를 포함하고,
상기 코어의 굴절률(△n)은 3 x 10-3, 상기 측부 로드의 굴절률(△n)은 11 x 10-3, 상기 코어의 단면 직경은 30.2±0.3μm, 상기 측부 로드의 단면 직경은 9.0±0.1μm인,
대면적 모드 분포를 가지는 광섬유. - 대면적 모드 분포(large mode area, LMA)를 가지는 광섬유로서,
광신호를 전달하는 원통형의 코어(core);
상기 코어를 둘러싸는 클래드(clad);
상기 클래드 내부에 배치되며, 상기 코어 주위에, 중심을 공유하는 2개의 육각형의 링(ring) 형태로 상기 코어와 평행하게 배치되는 다수의 측부 로드(side rod)
를 포함하고,
상기 코어의 굴절률(△n)은 3 x 10-3, 상기 측부 로드의 굴절률(△n)은 11 x 10-3, 상기 코어의 단면 직경은 28±0.3μm, 상기 측부 로드의 단면 직경은 9.2±0.1μm인,
대면적 모드 분포를 가지는 광섬유. - 청구항 1에 있어서,
측부 로드가 이루는 육각형 패턴은 상기 코어의 중심을 중심으로 하는 정육각형을 이루며,
각 측부 로드 간 거리는 동일하고,
정육각형의 각 꼭지점에는 1개의 측부 로드가 배치되고,
각 꼭지점 사이에는 1개의 측부 로드가 배치되는 것
을 특징으로 하는 대면적 모드 분포를 가지는 광섬유. - 청구항 3에 있어서,
상기 코어의 중심으로부터 상기 정육각형의 각 꼭지점까지의 거리는,
24μm 인 것
을 특징으로 하는 대면적 모드 분포를 가지는 광섬유. - 청구항 2에 있어서,
측부 로드가 이루는 2개의 육각형 패턴은, 각각 상기 코어의 중심을 중심으로 하는 정육각형을 이루며,
상기 2개의 정육각형 중, 작은 정육각형(이하 '제1 정육각형'이라 한다)은,
각 측부 로드 간 거리는 동일하고,
상기 제1 정육각형의 각 꼭지점에는 1개의 측부 로드가 배치되고,
각 꼭지점 사이에는 1개의 측부 로드가 배치되며,
상기 2개의 정육각형 중, 큰 정육각형(이하 '제2 정육각형'이라 한다)은,
각 측부 로드 간 거리는 동일하고,
상기 제2 정육각형의 각 꼭지점에는 1개의 측부 로드가 배치되고,
각 꼭지점 사이에는 2개의 측부 로드가 배치되는 것
을 특징으로 하는 대면적 모드 분포를 가지는 광섬유. - 청구항 5에 있어서,
상기 코어의 중심으로부터 상기 제1 정육각형의 각 꼭지점까지의 거리는,
24μm이며,
상기 코어의 중심으로부터 상기 제2 정육각형의 각 꼭지점까지의 거리는,
36μm인 것
을 특징으로 하는 대면적 모드 분포를 가지는 광섬유. - 청구항 1 또는 청구항 2의 대면적 모드 분포(large mode area, LMA)를 가지는 광섬유를 제작하는 방법으로서,
(a) 첨가물이 도핑된 코어(core)와, 그 주위에 클래드(clad)가 점착된, 코어와 클래드의 프리폼(preform)을 형성하는 단계;
(b) 기상축 증착법에 의해 첨가물이 도핑된 측부 로드를 다수개 형성하는 단계;
(c) 코어 주위에, 측부 로드를 삽입할 원형 홀(hole)을 다수개 형성하는 단계;
(d) 각 측부 로드에 대하여, 정해진 치수가 되도록 열에 의한 연신(elongation) 작업을 수행하는 단계;
(e) 원형 홀의 내부 벽에 폴리싱(polishing) 작업을 수행하는 단계; 및,
(f) 각 원형 홀에 측부 로드를 삽입하는 단계
를 포함하는, 대면적 모드 분포를 가지는 광섬유 제작 방법. - 청구항 7에 있어서,
상기 단계(f) 이전에,
상기 원형 홀의 내부 벽에 가스 흐름에 의한 화학적 에칭(etching) 작업을 수행하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 모드 분포를 가지는 광섬유 제작 방법. - 청구항 7에 있어서,
상기 폴리싱 작업은,
열(fire)을 가하는 방식으로 이루어지는 것
을 특징으로 하는 대면적 모드 분포를 가지는 광섬유 제작 방법.
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