KR20210075745A - 광섬유 패턴 가공 방법 및 광섬유와 그를 포함하는 광 출사 장치 - Google Patents

광섬유 패턴 가공 방법 및 광섬유와 그를 포함하는 광 출사 장치 Download PDF

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KR20210075745A
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황준호
이종훈
김현덕
이찬우
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경북대학교 산학협력단
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Abstract

광섬유 가공 방법이 개시된다. 상기 방법은 광섬유의 측면으로 광이 출사될 수 있도록 레이저를 이용하여 광섬유의 표면에 복수개의 홈부를 가공하는 단계;를 포함하고, 상기 광섬유의 표면에 복수개의 홈부를 가공하는 단계는, 상기 광섬유의 길이 방향으로 일정 간격을 가지도록 복수개의 제1 홈부를 가공하는 단계;를 포함하고, 상기 복수개의 제1 홈부는 상기 광섬유에 광이 입사되는 입광부로부터 멀어질수록 상기 제1 홈부의 깊이가 깊어지도록 가공될 수 있다.

Description

광섬유 패턴 가공 방법 및 광섬유와 그를 포함하는 광 출사 장치{OPTICAL FIBER PATTERN PROCESSING METHOD AND OPTICAL FIBER AND OPTICAL OUTPUT DEVICE INCLUDING THE OPTICAL FIBER}
본 발명은 광섬유 측면 패턴 가공 방법 및 광섬유와 그를 포함하는 광 출사 장치에 관한 발명이다. 보다 상세하게는 광섬유의 측면으로 광이 출사될 수 있도록 홈부를 가공하는 방법과 가공된 홈부를 가지는 광섬유를 포함하는 광 출사 장치에 관한 것이다.
일반적으로 내부의 코어를 통해 전달받은 레이저와 같은 전자기 에너지 광을 조사하는 광섬유 프로브 장치는 다양한 의료 분야에서 폭넓게 활용되고 있으며 주로 측면 조사형이나 전방 조사형 광섬유 프로브가 사용되고 있다. 그러나, 일정한 방향만으로 조사되는 특징으로 인해 인체의 내부 조직 치료 시에 공간적 제약을 많이 받게 되는 문제점이 있었다.
도 1은 기존의 가공된 광섬유의 단면도이다. 도 1에 따른 광섬유 출사 장치에 따르면 광섬유의 끝단이 절삭 가공되어 제공된다. 기존의 가공된 광섬유의 경우 광섬유 끝단이 가공된 구조를 통해 끝단의 일 측면으로 광이 출사된다. 이러한 구조에 따르면 광섬유의 끝단을 통해서만 광이 출사 될 수 있어, 다방면으로 광을 인가하기 위해서는 해당 광섬유를 이동시키면서 광을 인가하여야 하는 문제점이 존재하였다. 또한 이를 이용한 의료기구의 경우 광이 출사되는 위치를 따로 조정해야 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 광섬유의 측면으로 광을 출사하기 위한 홈부들을 광섬유에 가공하는 패턴 가공 방법 및 가공된 홈부를 가지는 광섬유를 포함하는 광 출사 장치를 제공하고자 한다.
본 발명에서는 광섬유의 길이 방향으로 균일한 광을 분포할 수 있는 광 출사 장치 및 광섬유 패턴 가공 방법을 제공하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
광섬유 패턴 가공 방법이 개시된다. 광섬유의 측면으로 광이 출사될 수 있도록 레이저를 이용하여 광섬유의 표면에 복수개의 홈부를 가공하는 단계;를 포함하고, 상기 광섬유의 표면에 복수개의 홈부를 가공하는 단계는, 상기 광섬유의 길이 방향으로 동일한 간격을 가지도록 복수개의 제1 홈부를 가공하는 단계;를 포함하고, 상기 복수개의 제1 홈부는 상기 광섬유에 광이 입사되는 입광부로부터 멀어질수록 상기 제1 홈부의 깊이가 깊어지도록 가공될 수 있다.
다른 일 실시예에 따른 방법은, 광섬유의 측면으로 광이 출사될 수 있도록 레이저를 이용하여 광섬유의 표면에 복수개의 홈부를 가공하는 단계;를 포함하고, 상기 광섬유의 표면에 복수개의 홈부를 가공하는 단계는, 상기 복수개의 홈부들이 동일한 깊이를 가지도록 복수개의 제2 홈부를 가공하는 단계;를 포함하고, 상기 복수개의 제2 홈부는 상기 광섬유에 광이 입사되는 입광부로부터 멀어질수록 상기 복수개의 제2 홈부 간의 간격이 좁아지도록 가공될 수 있다.
상기 광섬유의 표면에 복수개의 홈부를 가공하는 단계는 펄스 레이저를 사용하여 상기 복수개의 홈부를 가공할 수 있다.
상기 복수개의 홈부들이 가지는 깊이는 상기 광섬유의 클래딩 층의 길이보다 더 깊은 깊이를 가지도록 가공될 수 있다.
상기 복수개의 홈부들은 상기 광섬유의 일 측면을 따라 일렬로 가공될 수 있다.
상기 복수개의 홈부 각각에서 광이 입사되는 측면이 상기 광섬유의 길이 방향과 이루는 각도는 40도 내지 45도일 수 있다.
일 예시에 따르면, 상기 제1항에 따른 가공 방법만을 또는 상기 제2항에 따른 가공 방법만을 이용하여 하나의 광섬유의 적어도 두 측면 이상의 표면을 가공하는 방법이 개시될 수 있다.
다른 일 예시에 따르면, 상기 제1항에 따른 가공 방법과 상기 제2항에 따른 가공 방법을 모두 이용하여 하나의 광섬유의 적어도 두 측면 이상의 표면을 가공할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 측면으로 광을 출사하기 위한 복수개의 홈부가 길이 방향을 따라 표면에 가공된 광섬유;가 개시된다.
상기 광섬유의 상기 복수개의 홈부는 상기 광섬유의 길이 방향으로 동일한 간격을 가지고, 상기 광섬유에 광이 입사되는 입광부로부터 멀어질수록 깊이가 깊어지도록 가공된 복수개의 제1 홈부;를 포함할 수 있다.
상기 광섬유의 상기 복수개의 홈부는 상기 광섬유에 광이 입사되는 입광부로부터 멀어질수록 상기 복수개의 홈부 간의 간격이 좁아지도록 가공되고, 상기 복수개의 홈부의 깊이는 모두 동일한 깊이를 가지도록 가공된 복수개의 제2 홈부;를 포함할 수 있다.
상기 복수개의 홈부는 광섬유의 길이 방향으로 일렬로 가공되어 형성되고, 상기 광섬유의 원주 방향으로 균일하게 광이 출사될 수 있도록 상기 광섬유의 적어도 두 측면 이상으로 가공된 복수개의 홈부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 측면으로 광을 출사하기 위한 복수개의 홈부가 길이 방향을 따라 표면에 가공된 광섬유;를 포함하고, 상기 복수개의 홈부는 상기 광섬유의 길이 방향으로 동일한 간격을 가지고, 상기 광섬유에 광이 입사되는 입광부로부터 멀어질수록 깊이가 깊어지도록 가공된 복수개의 제1 홈부; 및 상기 광섬유에 광이 입사되는 입광부로부터 멀어질수록 상기 복수개의 홈부 간의 간격이 좁아지도록 가공되고, 상기 복수개의 홈부의 깊이는 모두 동일한 깊이를 가지도록 가공된 복수개의 제2 홈부;를 포함할 수 있다.
상기 광섬유의 서로 다른 일 측면에 각각 광섬유의 길이 방향으로 일렬로 가공된 복수개의 제1 홈부 및 상기 복수개의 제2 홈부를 포함할 수 있다.
상기 복수개의 제1 홈부 및 상기 복수개의 제2 홈부는 서로 마주하는 위치에 형성될 수 있다.
상기 일 실시예들에 따른 광섬유; 치료용 파장을 방출하는 레이저; 및 상기 레이저를 상기 광섬유에 입사할 수 있도록 상기 레이저로부터 방출되는 파장 광의 경로를 조절하는 렌즈;를 더 포함하는 광 출사 장치가 개시될 수 있다.
상기 렌즈는 상기 레이저와 상기 광섬유의 사이에 배치될 수 있다.
상기 광 출사 장치에 포함되는 레이저와 상기 광섬유를 가공하는 레이저의 파장은 서로 다를 수 있다.
상기 광섬유는 펄스 레이저를 통해 가공될 수 있다. 펄스 레이저는 시간적으로 발진, 정지가 있는 레이저를 의미한다.
본 발명에서는 광섬유의 측면으로 광을 출사하기 위한 홈부들을 광섬유에 가공하는 패턴 가공 방법 및 가공된 홈부를 가지는 광섬유를 포함하는 광 출사 장치를 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 광섬유를 이용하면 광섬유의 길이방향으로 균일하게 광을 출사할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면 광섬유의 길이방향으로 균일하게 광을 출사할 수 있어 치료 목적으로 사용시 별도의 구동 기구가 포함되지 아니하여 소형화가 가능하고 휴대성이 높은 광 출사 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 기존의 가공된 광섬유의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가공된 광섬유의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가공된 광섬유의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 출사 장치를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 따른 광 출사 장치 내부에서의 광 경로를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 출사 장치의 양 측면으로 빛이 방출되는 것을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 홈부의 형상에서의 일 조건을 나타내는 도면이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술하는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 공지된 구성에 대한 일반적인 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 생략될 수 있다. 본 발명의 도면에서 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 가급적 동일한 도면부호가 사용된다. 본 발명의 이해를 돕기 위하여, 도면에서 일부 구성은 다소 과장되거나 축소되어 도시될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따르면, 광섬유 패턴 가공 방법 및 광섬유와 그를 포함하는 광 출사 장치가 개시된다. 본 발명에서는 펄스 레이저를 이용한 광섬유의 측면 패턴 가공을 통해 정밀하고 손상 없는 가공이 가능한 효과가 있다. 또한 광섬유의 일 측면을 일정한 조건에 의해 가공함으로써 광섬유의 길이 방향으로 균일하게 광이 출사될 수 있는 효과가 있는 광섬유 장치를 제공한다.
이하에서는 본 발명에 따른 광섬유의 패턴 가공 방법과 그에 따라 가공된 광섬유의 일 실시예를 도면을 통해 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가공된 광섬유(10)의 단면도이다.
본 발명에 따른 가공된 광섬유(10)는 일 측면에 가공된 홈부(11)를 포함할 수 있다. 홈부(11)의 최소 깊이는 클래딩(120) 층의 깊이보다 더 깊게 형성될 수 있다. 광섬유(10)의 측면에 형성된 홈부(11)는 클래딩(120)을 관통하는 깊이로 형성될 수 있다. 홈부(11)가 클래딩(120) 층의 깊이보다 더 깊게 형성됨으로써, 코어(110) 층에 홈부(11)가 형성될 수 있다. 이를 통해 광섬유(10)의 코어(110) 내로 인가되는 광이 홈부를 통해 광섬유(10)의 일 측면으로 반사될 수 있다. 광섬유의 일 측면에 형성된 홈부(11a 내지 11e)는 펄스 레이저 가공을 통해 동일한 형태를 가지도록 형성될 수 있다. 펄스 레이저 가공을 통해 홈부는 삼각형의 형태로 형성될 수 있다. 본 발명에서는 펄스 레이저를 이용하여 정밀하고 손상 없는 가공이 가능하다. 또한 본 발명에서는 클래딩 층과 코어 층을 한번에 가공할 수 있다.
일 예시에 따르면 가공된 광섬유의 표면에 형성되는 홈부의 형상은, 광섬유의 길이 방향에 수직하는 방향으로 형성되는 슬릿의 형상일 수 있다. 이 때 슬릿에서 가장 긴 변의 길이는 광섬유의 직경의 길이와 동일할 수 있다. 이는 광섬유에 홈부가 형성된 부분을 상부면에서 관찰할 때, 광섬유의 길이 방향에 수직한 선의 형태로 관찰될 수 있다.
다른 일 예시에 따르면 가공된 광섬유의 표면에 형성되는 홈부의 형상은, 광섬유의 길이 방향에 수직하는 방향으로 형성되는 복수의 슬릿의 형상일 수 있다. 이 때 복수의 슬릿 각각에서 광섬유의 길이 방향에 수직한 방향으로 형성된 변의 길이는 광섬유의 직경의 1/2보다 작은 길이를 가질 수 있다. 이는 광섬유에 홈부가 형성된 부분을 상부면에서 관찰할 때, 광섬유의 길이 방향에 수직한 점의 형태로 관찰될 수 있다.
도 2에 따르면 광섬유(10)의 일 측면을 따라 복수개의 홈부(11a 내지 11e)가 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유(10)의 일 측면에 형성된 홈부들(11a 내지 11e)은 각각 등간격으로 형성될 수 있다. 광섬유(10)의 일 측면에 형성된 홈 11a와 홈 11b 사이의 거리와, 홈 11b와 홈 11c 사이의 거리와, 홈 11c와 홈 11d 사이의 거리… 는 모두 동일할 수 있다. 광섬유의 일 측면에 형성된 홈부(11a 내지 11e)는 광섬유(10)의 길이 방향의 일 측면으로 일렬로 형성될 수 있다.
도 2에 가공된 광섬유(10)의 단면도에 따르면, 등간격으로 형성된 복수개의 홈부들(11a 내지 11e)은 광섬유(10)의 길이방향으로 형성될 수 있고, 등간격으로 형성된 홈부들(11a 내지 11e)의 깊이는 광섬유(10)의 길이 방향으로 갈수록 점점 깊은 깊이를 가지도록 형성될 수 있다. 등간격으로 형성된 홈부들(11a 내지 11e)의 깊이는 광섬유에 광이 입사되는 입광부로부터 멀어질수록 홈부(11a 내지 11e)의 깊이가 깊어질 수 있다. 도 2에 따르면, 광이 왼쪽에서부터 입광될 수 있다.
광이 입사되는 입광부와 가장 가까운 홈부인 11a부터, 광이 입사되는 입광부로부터 점점 멀어지는 홈부인 11b, 11c, 11d, 11e로 갈수록 점점 홈부의 깊이는 깊어질 수 있다.
도 2에 따른 광섬유(10)에 광이 입사되면, 광섬유(10)의 측면에 가공된 홈부(11a 내지 11e)에서 광이 입사되는 측면인 반사측면의 경사각을 통해 빛이 반사되어 광섬유의 측면으로 광이 방출될 수 있다. 홈부에서의 반사측면은 광이 입광되는 입광부로부터 빛을 반사시키는 왼쪽 측면일 수 있다.
광섬유의 측면에 등간격 및 같은 깊이로 홈이 형성되었다고 가정하면, 상대적으로 앞쪽에 형성된 홈에서의 광 출사량이 다수이고, 상대적으로 뒤쪽에 형성된 홈에서의 출사는 적어지는 문제점이 있다.
도 2에 따른 광섬유에서는 광이 입사되는 입광부로부터 먼 쪽에 형성된 홈부의 깊이를 깊어지도록 조절하여, 그를 통해 빛이 반사되는 반사면을 넓게 조절할 수 있다. 이를 통해 광이 입사되는 입광부와 먼 쪽에서 반사될 수 있는 면적이 높아짐으로 인해 가공된 광섬유의 전체 길이방향의 측면에서 균일하게 광이 방출될 수 있다. 도 2에 따른 가공된 광섬유에서는 광이 입사되는 입광부와 먼 쪽에 광이 인가되더라도 반사면의 면적이 넓어 최종적으로 반사되는 광량은 광이 입사되는 입광부 쪽에 형성된 홈부와 동일하게 되어, 광섬유의 모든 길이방향의 측면에서 동일한 광이 출사될 수 있다.
도 2는 이해를 돕기 위해 실제 크기보다 더 큰 크기로 홈을 형성하였으며, 실제로는 각각의 홈의 깊이가 미세한 차이를 가지도록 홈이 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가공된 광섬유(10)의 단면도이다.
도 3에 따르면 광섬유의 일 측면을 따라 복수개의 홈부(11a' 내지 11h')가 형성될 수 있다. 도 3의 일 실시예에 따른 광섬유(10)의 일 측면에 형성된 홈부들(11a' 내지 11h')은 모두 동일한 깊이로 가공될 수 있다. 도 3의 일 실시예에 따른 광섬유(10)의 일 측면에 형성된 홈부들(11a' 내지 11h')은 광이 입사되는 입광부로부터 멀어질수록 더 좁은 간격을 가지도록 형성될 수 있다.
도 3에 따르면, 광섬유(10)의 일 측면에 형성된 홈 11a'와 홈 11b' 사이의 거리보다 홈 11b'와 홈 11c' 사이의 거리가 더 작을 수 있다. 홈 11b'와 홈 11c' 사이의 거리보다 홈 11c'와 홈 11d' 사이의 거리가 더 작을 수 있다. 홈 11c'와 홈 11d' 사이의 거리보다 홈 11d'와 홈 11e' 사이의 거리가 더 작을 수 있다. 이와 같이 광이 입사되는 입광부로부터 멀어질수록 복수개의 홈부(11a' 내지 11h') 사이의 간격은 점점 좁아지도록 가공될 수 있다.
광섬유(10)의 일 측면에 형성된 홈부들(11a' 내지 11h')은 광섬유(10)의 일 측면에 일렬로 형성될 수 있다. 광섬유(10)의 측면에 형성된 홈부들(11a' 내지 11h')은 클래딩(120)을 관통하는 깊이로 형성될 수 있다. 복수개의 홈부들(11a' 내지 11h')은 레이저를 통해 동일한 모양으로 형성될 수 있다.
도 3의 일 실시예에 따른 광섬유(10)의 측면에 형성된 홈부들(11a' 내지 11h')은 모두 동일한 깊이로 형성되므로, 도 3에 따른 광섬유의 측면에 형성된 각각의 홈부에서의 반사면의 면적은 모두 동일하게 나타난다.
이와 같이 홈부의 깊이가 동일하게 형성되는 경우, 각각의 홈부에서의 반사면의 면적은 동일하나, 광섬유의 어느 한쪽 방향에서 광이 입사되어 진행되기 때문에 광의 진행 방향의 끝단부에 위치한 홈에서는 광의 진행 방향의 앞단부에 위치한 홈보다 출사랑이 작은 문제점이 있다. 이를 개선하기 위해 도 3에 도시된 광섬유에서 광이 입사되는 입광부로부터 멀어질수록 홈부를 밀집하도록 형성함으로써 광섬유의 모든 길이 방향에서의 광의 출사가 균일하게 도출될 수 있도록 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 출사 장치를 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광 출사 장치는 도 2 내지 도 3과 같은 방식으로 가공된 광섬유와 레이저, 렌즈를 포함할 수 있다. 가공된 광섬유는 도 2 내지 도 3에서 설명한 바와 같이 광섬유의 일 측면이 가공된 형태일 수 있다.
가공된 광섬유는 가공용 레이저를 통해 측면이 가공된 상태로 광 출사 장치에 포함될 수 있다. 가공용 레이저는 펄스 레이저일 수 있다. 펄스 레이저는 시간적으로 발진, 정지가 있는 레이저를 의미한다. 일 예시에 따르면 가공용 레이저는 펨토초 레이저일 수 있다. 일 예시에 따르면 펨토초(Femtosecond, 10^-15S) 레이저를 이용한 광섬유의 측면 패턴 가공을 통해 정밀하고 손상 없는 가공이 가능한 효과가 있다.
가공된 광섬유의 일 예시는 도 2 내지 도 3에 도시된 바에 한정되지는 아니한다. 가공된 광섬유는 광섬유의 측면으로 광을 균일하게 방출할 수 있는 범위에서 측면이 가공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광 출사 장치는 레이저(20)를 포함할 수 있다. 광 출사 장치에 포함되는 레이저는 광섬유의 가공에 이용되는 레이저와 다른 레이저일 수 있다. 광 출사 장치에 포함되는 레이저는 치료 목적으로 쓰여지는 파장을 방출할 수 있는 레이저일 수 있다. 광 출사 장치에 포함되는 레이저는 치료용 레이저일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광 출사 장치는 렌즈(30)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광 출사 장치에 포함되는 렌즈는 볼록렌즈일 수 있다. 렌즈는 레이저와 가공된 광섬유의 사이에 배치될 수 있다. 렌즈는 레이저와 가공된 광섬유 사이에 배치되어, 레이저로부터 발광되는 빛을 집광하여 가공된 광섬유의 코어 내부로 인가하는 역할을 수행할 수 있다.
도 5는 도 4에 따른 광 출사 장치 내부에서의 광 경로를 나타내는 도면이다.
도 5에 따르면, 광섬유 발광 장치에 포함되는 레이저(20)는 렌즈(30)에 치료용 파장을 포함하는 광을 인가할 수 있다. 렌즈(30)는 레이저(20)로부터 인가받은 광을 집광하여 가공된 광섬유(10) 내의 코어(110)로 광을 인가할 수 있다. 도 5의 일 실시예에 따르면, 가공된 광섬유(10)는 도 2의 실시예에 따른 가공된 광섬유가 개시된다. 도 5와 같이 광이 입사되는 입광부로부터 멀어질수록 깊이가 깊어지는 광섬유 장치를 이용함으로써, 균일한 광 출사가 가능한 효과가 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 출사 장치의 측면으로 빛이 방출되는 것을 나타내는 도면이다. 도 6에 따르면 레이저로부터 방출된 광이 가공된 광섬유 내로 인가되면 도 6과 같이 가공된 광섬유의 측면으로 광이 균일하게 방출될 수 있다. 도 2 내지 도 6에 도시된 광섬유 발광 장치에 따르면 광섬유의 두 측면에 홈을 일렬로 형성하여, 두 방향으로 광이 방출되는 예시가 보여진다. 그러나 이는 일 예시에 불과하며, 하나의 광섬유의 적어도 두개의 측면 뿐 아니라, 하나의 광섬유의 복수개의 측면에 각각 복수개의 홈부를 가공하여, 사용자가 원하는 방향으로 광이 방출될 수 있도록 할 수 있다. 복수 개의 홈부의 가공은 다양한 방면으로 처리되어 사용자가 원하는 방향으로 광이 방출될 수 있도록 할 수 있다. 또한, 전술한 일 예시에 따른 홈부의 가공 시에, 하나의 광섬유에 한 종류의 홈부만 가공될 수도 있고, 상기와 같은 다양한 홈부의 가공이 하나의 광섬유에 다른 측면에 각각 적용되어 가공될 수도 있다.
일 예시에 따르면, 하나의 광섬유의 적어도 두개의 측면은 도 2에 따른 방법을 통해 가공될 수 있다. 일 예시에 따르면, 하나의 광섬유의 적어도 두개의 측면은 도 3에 따른 방법을 통해 가공될 수 있다. 일 예시에 따르면, 하나의 광섬유의 적어도 두개의 측면은 도 2에 따른 방법과 도 3에 따른 방법이 각각 일 측면에 적용되어 가공될 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 홈부의 형상에서의 일 조건을 나타내는 도면이다.
도 7에서는 본 발명에 따른 홈부에서의 홈부의 길이(A)와 홈부의 깊이(B)의 조건을 설명한다. 홈부의 길이와 홈부의 깊이 사이의 관계식은 B/A=0.01~1를 만족할 수 있다.
본 발명에 따른 광섬유 발광 장치는 치료용 파장을 방출할 수 있는 레이저를 포함하도록 구성될 수 있다. 본 발명에 따른 광섬유 발광 장치는 치료용 목적으로 사용될 수 있다. 보다 상세하게는, 본 발명에 따른 광섬유 발광 장치는 비염 치료용 목적으로 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 광섬유 발광 장치의 가공된 광섬유는, 특정한 패턴 가공을 통해 가공된 광섬유의 일 측면으로 광이 동일하게 출사될 수 있도록 제어할 수 있다. 이를 통해 기존의 광섬유 장치에서는 광이 일정하게 출사되지 아니하여 광섬유 장치를 계속 이동시켜 광을 인가하여야 했던 것에 비해, 고정된 상태로 광을 균일하게 인가할 수 있어 치료의 측면에서도 효율적일 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 광섬유
11 : 홈
d : 홈 사이의 간격
h : 홈의 깊이
20 : 레이저
30 : 렌즈

Claims (18)

  1. 광섬유의 측면으로 광이 출사될 수 있도록 레이저를 이용하여 광섬유의 표면에 복수개의 홈부를 가공하는 단계;를 포함하고,
    상기 광섬유의 표면에 복수개의 홈부를 가공하는 단계는,
    상기 광섬유의 길이 방향으로 동일한 간격을 가지도록 복수개의 제1 홈부를 가공하는 단계;를 포함하고,
    상기 복수개의 제1 홈부는 상기 광섬유에 광이 입사되는 입광부로부터 멀어질수록 상기 제1 홈부의 깊이가 깊어지도록 가공되는 광섬유 패턴 가공 방법.
  2. 광섬유의 측면으로 광이 출사될 수 있도록 레이저를 이용하여 광섬유의 표면에 복수개의 홈부를 가공하는 단계;를 포함하고,
    상기 광섬유의 표면에 복수개의 홈부를 가공하는 단계는,
    상기 복수개의 홈부들이 동일한 깊이를 가지도록 복수개의 제2 홈부를 가공하는 단계;를 포함하고,
    상기 복수개의 제2 홈부는 상기 광섬유에 광이 입사되는 입광부로부터 멀어질수록 상기 복수개의 제2 홈부 간의 간격이 좁아지도록 가공되는 광섬유 패턴 가공 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 광섬유의 표면에 복수개의 홈부를 가공하는 단계는
    펄스 레이저를 사용하여 상기 복수개의 홈부를 가공하는 광섬유 패턴 가공 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수개의 홈부들이 가지는 깊이는 상기 광섬유의 클래딩 층의 길이보다 더 깊은 깊이를 가지도록 가공되는 광섬유 패턴 가공 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수개의 홈부들은 상기 광섬유의 일 측면을 따라 일렬로 가공되는 광섬유 패턴 가공 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수개의 홈부 각각에서 광이 입사되는 측면이 상기 광섬유의 길이 방향과 이루는 각도는 40도 내지 45도인 광섬유 패턴 가공 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1항에 따른 가공 방법만을 또는 상기 제2항에 따른 가공 방법만을 이용하여 하나의 광섬유의 적어도 두 측면 이상의 표면을 가공하는 광섬유 패턴 가공 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1항에 따른 가공 방법과 상기 제2항에 따른 가공 방법을 모두 이용하여
    하나의 광섬유의 적어도 두 측면 이상의 표면을 가공하는 광섬유 패턴 가공 방법.
  9. 측면으로 광을 출사하기 위한 복수개의 홈부가 길이 방향을 따라 표면에 가공된 광섬유;를 포함하고,
    상기 복수개의 홈부는
    상기 광섬유의 길이 방향으로 동일한 간격을 가지고, 상기 광섬유에 광이 입사되는 입광부로부터 멀어질수록 깊이가 깊어지도록 가공된 복수개의 제1 홈부;를 포함하는 광섬유.
  10. 측면으로 광을 출사하기 위한 복수개의 홈부가 길이 방향을 따라 표면에 가공된 광섬유;를 포함하고,
    상기 복수개의 홈부는
    상기 광섬유에 광이 입사되는 입광부로부터 멀어질수록 상기 복수개의 홈부 간의 간격이 좁아지도록 가공되고, 상기 복수개의 홈부의 깊이는 모두 동일한 깊이를 가지도록 가공된 복수개의 제2 홈부;를 포함하는 광섬유.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 복수개의 홈부는 광섬유의 길이 방향으로 일렬로 가공되어 형성되고,
    상기 광섬유의 원주 방향으로 균일하게 광이 출사될 수 있도록
    상기 광섬유의 적어도 두 측면 이상으로 가공된 복수개의 홈부를 포함하는 광섬유.
  12. 측면으로 광을 출사하기 위한 복수개의 홈부가 길이 방향을 따라 표면에 가공된 광섬유;를 포함하고,
    상기 복수개의 홈부는
    상기 광섬유의 길이 방향으로 동일한 간격을 가지고, 상기 광섬유에 광이 입사되는 입광부로부터 멀어질수록 깊이가 깊어지도록 가공된 복수개의 제1 홈부; 및
    상기 광섬유에 광이 입사되는 입광부로부터 멀어질수록 상기 복수개의 홈부 간의 간격이 좁아지도록 가공되고, 상기 복수개의 홈부의 깊이는 모두 동일한 깊이를 가지도록 가공된 복수개의 제2 홈부;를 포함하는 광섬유.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 광섬유의 서로 다른 일 측면에 각각 광섬유의 길이 방향으로 일렬로 가공된 복수개의 제1 홈부 및 상기 복수개의 제2 홈부를 포함하는 광섬유.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 복수개의 제1 홈부 및 상기 복수개의 제2 홈부는 서로 마주하는 위치에 형성되는 광섬유.
  15. 제9항, 제10항, 제12항 내지 제14항 중 어느 하나에 따른 광섬유를 포함하고,
    치료용 파장을 방출하는 레이저; 및
    상기 레이저를 상기 광섬유에 입사할 수 있도록 상기 레이저로부터 방출되는 파장 광의 경로를 조절하는 렌즈;를 더 포함하는 광 출사 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 렌즈는 상기 레이저와 상기 광섬유의 사이에 배치되는 광 출사 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 광 출사 장치에 포함되는 레이저와 상기 광섬유를 가공하는 레이저의 파장은 서로 다른 광 출사 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 광섬유는 펄스 레이저를 통해 가공되는 광 출사 장치.
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