KR20220045973A - 광 섬유의 결합 방법 및 광 커플러 - Google Patents
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Abstract
제 1 광 섬유와 제 2 광 섬유를 서로 광학적으로 결합시키는 방법이 기술된다. 이 방법은 일반적으로 제 1 광 섬유의 자유 단부, 제 2 광 섬유 및 액체를 결합 영역 내에서 서로 근접시키는 단계를 가지며, 제 1 광 섬유의 자유 단부는 임계 치수 미만의 치수를 가지며, 제 1 광 섬유의 자유 단부는 액체 내에서 이동하여 주어진 결합 길이를 따라 제 2 광 섬유와 접촉하며, 접촉은 제 1 광 섬유의 자유 단부와 제 2 광 섬유를 서로 광학적으로 결합시킨다.
Description
본 개선은 일반적으로 광 섬유에 관한 것이며, 더 구체적으로는 광 섬유를 다른 광 섬유에 광학적으로 결합하는 것에 관한 것이다.
일부의 유형의 광 커플러에서, 섬유 테이퍼(taper) 등의 하나의 더 작은 광 섬유가 더 큰 광 섬유에 광학적으로 결합되거나, 또는 그 역으로 행해져서 광 섬유 내에서 전파되는 광 신호가 최고의 가능한 효율로 다른 광 섬유로 전송된다. 이러한 상황에서, 더 작은 광 섬유와 더 큰 광 섬유 사이에서의 연속적인 광 결합에 유리한 방식으로 더 작은 광 섬유를 더 큰 광 섬유에 결합하는 것은 어려운 일이다. 더 작은 광 섬유를 더 큰 광 섬유에 광학적으로 결합하는 기존의 방법은 일반적으로 더 작은 광 섬유와 더 큰 광 섬유를 장력 하에서 서로 나란히 배치하는 것이다. 장력이 두 광 섬유 상에 유지되는 동안에 더 작은 광 섬유와 더 큰 광 섬유는 서로 접촉되고, 다음에 서로 융합되거나 아니면 서로 접착되고, 이로 인해 2 개의 섬유 사이의 광 결합을 고정한다. 광 섬유를 다른 광 섬유에 광학적으로 결합하는 기존의 방법이 어느 정도까지는 만족스럽지만 개선의 여지가 남아 있다.
더 작은 광 섬유를 더 큰 광 섬유에 또는 그 역으로 광학적으로 결합함에 있어서, 더 작은 광 섬유와 더 큰 광 섬유의 장력부여, 융합 및/또는 조작에 관련된 위험을 줄이면서 하나의 광 섬유로부터 다른 광 섬유로 광 신호의 전송 효율을 개선할 필요가 있는 것이 밝혀졌다.
본 개시의 제 1 양태에 따르면, 제 1 광 섬유와 제 2 광 섬유를 서로 광학적으로 결합하는 방법이 제공되며, 이 방법은: 제 1 광 섬유의 자유 단부, 제 2 광 섬유 및 액체를 결합 영역내에서 서로 근접시키는 것을 포함하고, 제 1 광 섬유의 자유 단부는 임계 치수 미만의 치수를 가지며, 제 1 광 섬유의 자유 단부는 액체 내에서 이동하여 주어진 결합 길이를 따라 제 2 광 섬유와 접촉하며, 접촉은 제 1 광 섬유의 자유 단부와 제 2 광 섬유를 서로 광학적으로 결합시킨다.
또한 본 개시의 제 1 양태에 따르면, 제 2 광 섬유는, 예를 들면, 상기 근접시키는 것 동안에 장력 하에 있지 않을 수 있다.
또한 본 개시의 제 1 양태에 따르면, 상기 근접시키는 것은, 예를 들면, 결합 영역 내에서 자유 단부와 제 2 광 섬유를 서로 근접시키고, 다음에 결합 영역 내에 액체를 주입하는 것을 포함할 수 있다.
또한 본 개시의 제 1 양태에 따르면, 이 방법은, 예를 들면, 액체가 증발한 후에 제 1 광 섬유의 자유 단부와 제 2 광 섬유를 서로 접착시키는 것을 더 포함할 수 있다.
또한 본 개시의 제 1 양태에 따르면, 이 방법은, 예를 들면, 근접시키는 것 이전에, 다운 테이퍼 부분(down-taper portion)과 업 테이퍼 부분 사이에서 연장되는 웨이스트 부분(waist portion)이 남도록 제 1 광 섬유를 테이퍼링(tapering)하는 것, 및 제 1 광 섬유로부터 다운 테이퍼 부분 및 업 테이퍼 부분 중 하나를 제거하여 웨이스트 부분을 해방하고 이로 인해 제 1 광 섬유의 자유 단부로서 기능하게 하는 것을 더 포함할 수 있다.
또한 본 개시의 제 1 양태에 따르면, 이 방법은, 예를 들면, 상기 근접시키는 것 동안에 제 2 광 섬유에 장력을 가하는 것을 더 포함할 수 있다.
또한 본 개시의 제 1 양태에 따르면, 상기 이동은, 예를 들면, 제 1 광 섬유의 자유 단부가 제 2 광 섬유의 주위에 나선형으로 감겨지는 것을 더 포함할 수 있다.
또한 본 개시의 제 1 양태에 따르면, 상기 근접시키는 것은, 예를 들면, 제 1 광 섬유의 자유 단부의 자유 선단부로 이어지는 방향으로 점진적으로 수행될 수 있다.
또한 본 개시의 제 1 양태에 따르면, 액체는, 예를 들면, 알코올일 수 있다.
또한 본 개시의 제 1 양태에 따르면, 제 1 광 섬유 및 제 2 광 섬유는, 예를 들면, 상이한 재료로 제조될 수 있다.
또한 본 개시의 제 1 양태에 따르면, 제 1 광 섬유는, 예를 들면, 실리카로 제조될 수 있고, 제 2 광 섬유는, 예를 들면, 낮은 포논 에너지 유리로 제조될 수 있다.
또한 본 개시의 제 1 양태에 따르면, 제 1 광 섬유의 자유 단부의 치수는, 예를 들면, 제 2 광 섬유의 치수 미만일 수 있다.
본 개시의 제 2 양태에 따르면, 제 1 광 섬유 및 상기 제 1 광 섬유에 광학적으로 결합되는 제 2 광 섬유를 포함하는 광 커플러가 제공되며, 제 1 광 섬유는 임계 치수 미만의 치수를 갖는 자유 단부를 가지며, 제 1 광 섬유의 자유 단부는 주어진 결합 길이를 따라 제 2 광 섬유와 접촉하여 광 결합을 제공한다.
또한 본 개시의 제 2 양태에 따르면, 주어진 결합 길이를 따라 자유 단부 및 제 2 광 섬유를 덮는 보호체(protector)를 더 포함하며, 자유 단부는, 예를 들면, 상기 보호체 아래에서 벽개(cleaving)된 단부면을 구비한 자유 선단부를 갖는다. 일부의 실시형태에서, 보호체는 상기 자유 단부 상에 부분적으로 연장될 수 있고, 이로 인해 상기 자유 단부의 선단부는 상기 보호체에 의해 덮여있지 않는 상태로 남을 수 있다.
또한 본 개시의 제 2 양태에 따르면, 보호체는, 예를 들면, 제 1 광 섬유 및 제 2 광 섬유의 굴절률보다 더 낮은 굴절률을 갖는 폴리머로 제조될 수 있다.
또한 본 개시의 제 2 양태에 따르면, 제 1 광 섬유 및 제 2 광 섬유는, 예를 들면, 상이한 재료로 제조될 수 있다.
또한 본 개시의 제 2 양태에 따르면, 제 1 광 섬유는, 예를 들면, 실리카로 제조될 수 있고, 제 2 광 섬유는, 예를 들면, 낮은 포논 에너지 유리로 제조될 수 있다.
또한 본 개시의 제 2 양태에 따르면, 자유 단부 및 제 2 광 섬유는, 예를 들면, 주어진 결합 길이를 따라 서로 융합될 수 있고, 자유 단부는 라운딩된 단부면을 갖는 자유 선단부를 갖는다.
또한 본 개시의 제 2 양태에 따르면, 자유 단부는, 예를 들면, 제 2 광 섬유의 주위에 감겨질 수 있다. 일부의 실시형태에서, 자유 단부는 다수의 권선(turn)으로 제 2 광 섬유의 주위에 감겨질 수 있고, 권선의 수는 0.25회 이상, 바람직하게는 0.5회 이상, 가장 바람직하게는 1.0회 이상이다.
또한 본 개시의 제 2 양태에 따르면, 제 2 광 섬유의 자유 단부는, 예를 들면, 주어진 길이의 임계값을 초과하는 길이를 가질 수 있다.
또한 본 개시의 제 2 양태에 따르면, 제 1 광 섬유의 자유 단부의 치수는, 예를 들면, 제 2 광 섬유의 치수 미만일 수 있다.
또한 종래의 유리가공 플랫폼을 사용할 필요 없이 더 작은 광 섬유를 더 큰 광 섬유에 광학적으로 결합할 필요가 있다는 것을 알게 되었다. 전형적으로, 이러한 유리 가공 플랫폼은 광 섬유를 집합시킨 다음에 이들을 서로 융합시킨다. 이러한 유리 가공 플랫폼은 일부의 상황에서는 유용하지만 이것은 비용이 많이 들고, 조작하기가 어렵고, 및/또는 수리를 위한 고객에게 인계해 주는 것이 번거롭다. 더욱이, 상이한 재료의 광 섬유가 다른 광 섬유에 광학적으로 결합되어야 하는 경우,일반적으로 상이한 융점으로 인해 광 섬유 중 하나가 원하는 온도로 가열될 때 가른 광 섬유는 이미 비가역적으로 용융 및/또는 연소될 수 있으므로 이들 유리 가공 플랫폼은 적합하지 않다. 따라서, 더 작은 광 섬유 및 더 큰 광 섬유가 위의 관절식 방법을 사용하여 서로 광학적으로 결합되고 액체가 결합 영역으로부터 증발되면, 광 섬유는 융합되는 대신에 및/또는 융합에 더하여 서로 접착될 수 있다.
본 개시의 제 3 양태에 따르면, 섬유 기반의 레이저영 및/또는 증폭기용의 펌프 콤바이너(pump combiner)로서의 위에서 정의된 광 커플러의 용도가 제공된다. 이러한 광 커플러는 펌프 빔을 통신망 또는 섬유 기반의 레이저 및/또는 증폭기에서 사용되는 액티브(active) 광 섬유에 광학적으로 결합할 수 있다. 더 구체적으로는, 본 명세서에 제시된 방법에 의해 복잡한 기계적 단계나 가열 단계 없이 높은 결합 효율을 갖는 펌프 콤바이너의 빠르고 신뢰할 수 있는 제조가 가능해진다. 본 명세서에 제시된 방법은 광 섬유의 까다로운 조작량을 줄일 수 있고, 이는 광 섬유의 조작 시에 광 섬유를 파괴할 위험성을 줄여줄 수 있다. 전형적인 융합 섬유 콤바이너는 수신용 광 섬유의 형상을 혼란시키는 경향이 있으며, 이는, 특히 수신용 광 섬유의 코어가 클래딩 표면에 근접해 있는 경우에, 광 섬유 통신 시스템의 성능을 저하시킬 수 있다. 본 명세서에 제시된 방법에 의해 또한 상당히 다른 녹는 온도를 갖는, 이에 따라 기존의 기술을 사용하여 만족스럽게 융합될 수 없는 상이한 광 섬유들, 예를 들면, 약 2000℃의 녹는 온도를 갖는 실리카 기반의 유리와 약 300℃의 녹는 온도를 갖는 불화물 기반의 유리 사이의 광 결합이 가능해진다. 따라서 본 명세서에 제시된 방법에 의해 전자기 스펙트럼의 자외선으로부터 중적외선 영역으로 투과할 수 있고 여전히 복잡하고, 크고, 취약하고, 비효율적이고, 값비싼 펌프 결합 시스템의 사용을 피할 수 있는 이러한 특수 섬유(예를 들면, 불화물 유리 섬유 등의 낮은 포논(phonon) 에너지 유리)를 사용하여 올 파이버 펌프 콤바이너(all-fiber pump combiner)가 제조될 수 있다.
개시의 내용을 읽은 본 기술분야의 당업자는 본 발명의 개선에 관한 많은 추가의 특징 및 이들의 조합을 도출할 것이다.
도 1a 내지 도 1e는 하나 이상의 실시형태에 따른 제 2 광 섬유의 치수보다 더 작은 치수를 갖는 제 1 광 섬유를 제 2 광 섬유에 광학적으로 결합하는 방법의 일례의 단계를 도시하고;
도 2a는 하나 이상의 실시형태에 따른 수신용 광 섬유의 일 실시례의 개략도이고;
도 2b는 하나 이상의 실시형태에 따른 송신용 광 섬유의 일 실시례의 개략도이고;
도 3a는 하나 이상의 실시형태에 따른 테이퍼링 후에 다운 테이퍼 부분과 업 테이퍼 부분 사이에서 연장하는 웨이스트 부분을 도시하는 도 2b의 송신용 광 섬유의 단면도이고;
도 3b는 하나 이상의 실시형태에 따른 업 테이퍼 부분을 제거한 후의 그 자유 단부를 보여주는 도 3a의 테이퍼진 송신용 광 섬유의 단면도이고;
도 4a 내지 도 4f는 하나 이상의 실시형태에 따라 액체를 사용하여 결합 영역 내에서 도 2a의 수신용 광 섬유를 테이퍼진 송신용 광 섬유의 자유 단부에 광학적으로 결합하는 방법의 일 실시례의 단계를 도시하고;
도 5는 하나 이상의 실시형태에 따라 결합 영역 내에서 수신용 광 섬유와 테이퍼진 송신용 광 섬유의 자유 단부가 서로 접착된 광 커플러의 일 실시례의 개략도이고;
도 6은 하나 이상의 실시형태에 따라 결합 영역 내에서 수신용 광 섬유와 테이퍼진 송신용 광 섬유의 자유 단부가 서로 융합된 광 커플러의 일 실시례의 개략도이다.
도 2a는 하나 이상의 실시형태에 따른 수신용 광 섬유의 일 실시례의 개략도이고;
도 2b는 하나 이상의 실시형태에 따른 송신용 광 섬유의 일 실시례의 개략도이고;
도 3a는 하나 이상의 실시형태에 따른 테이퍼링 후에 다운 테이퍼 부분과 업 테이퍼 부분 사이에서 연장하는 웨이스트 부분을 도시하는 도 2b의 송신용 광 섬유의 단면도이고;
도 3b는 하나 이상의 실시형태에 따른 업 테이퍼 부분을 제거한 후의 그 자유 단부를 보여주는 도 3a의 테이퍼진 송신용 광 섬유의 단면도이고;
도 4a 내지 도 4f는 하나 이상의 실시형태에 따라 액체를 사용하여 결합 영역 내에서 도 2a의 수신용 광 섬유를 테이퍼진 송신용 광 섬유의 자유 단부에 광학적으로 결합하는 방법의 일 실시례의 단계를 도시하고;
도 5는 하나 이상의 실시형태에 따라 결합 영역 내에서 수신용 광 섬유와 테이퍼진 송신용 광 섬유의 자유 단부가 서로 접착된 광 커플러의 일 실시례의 개략도이고;
도 6은 하나 이상의 실시형태에 따라 결합 영역 내에서 수신용 광 섬유와 테이퍼진 송신용 광 섬유의 자유 단부가 서로 융합된 광 커플러의 일 실시례의 개략도이다.
도 1a 내지 도 1e는 제 1 광 섬유(10)를 제 2 광 섬유(12)에 광학적으로 결합하는 방법의 일 실시례를 예시하며, 여기서 제 1 광 섬유(10)는 제 2 광 섬유(12)의 제 2 치수(D2)보다 더 작은 제 1 치수(D1)를 갖는다.
일부의 실시형태에서, 제 1 광 섬유(10)와 제 2 광 섬유(12)는 유사한 공칭 치수, 예를 들면, 제 2 치수(D2)를 갖는다. 이러한 실시형태에서, 제 1 광 섬유(10)는 광 결합의 목적으로 제 1 치수(D1)까지 테이퍼링될 수 있다. 일부의 다른 실시형태에서, 제 1 광 섬유(10)는 제 2 광 섬유(12)의 제 2 치수(D2)보다 더 작은 공칭 치수를 가질 수 있다. 광 섬유가 원형 단면인 실시형태에서 이 치수는 각각의 광 섬유의 직경일 수 있다는 것에 유의한다. 그러나, 일부의 다른 실시형태에서, 광 섬유는 원형의 단면 형상을 가지지 않을 수 있다. 예를 들면, 광 섬유는 다각형 단면 형상, 불규칙 단면 형상 또는 임의의 다른 적절한 단면 형상을 가질 수 있다.
어떤 경우든, 제 1 치수(D1)는 제 2 치수(D2)보다 더 작다. 임계 치수(Dc)는 실시형태마다 다를 수 있고, 일반적으로는 이 임계 치수 미만에서 제 1 광 섬유(10)의 자유 단부가 자유롭게 이동하고, 액체(16) 내에 있을 때 제 2 광 섬유(12) 상으로 슬라이딩할 수 있는 치수로서 정의된다. 일부의 실시형태에서, 임계 치수(Dc)는 50 μm 미만, 바람직하게는 35 μm 미만, 가장 바람직하게는 20 μm 미만이다. 임계 치수(Dc)는 제 1 광 섬유(10)에 의존한다. 예를 들면, 임계 치수(Dc)는 제 1 광 섬유(10)의 형상 및/또는 재료에 의존할 수 있다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 제 1 광 섬유(10) 및 제 2 광 섬유(12)는 결합 영역(18) 내에서 액체(16)로 서로 광학적으로 결합되어야 한다. 더 구체적으로는, 도 1b는 제 1 광 섬유(10)의 자유 단부(14), 제 2 광 섬유(12) 및 액체(16)가 결합 영역(18) 내에서 서로 근접될 때 제 1 광 섬유(10)의 자유 단부(14)은 액체(16) 내에서 이동하여 도 1c에 도시된 바와 같이 부분 결합 길이(Lp)를 따라 제 2 광 섬유(12)와 접촉하여 도 1d에 도시된 바와 같이 결합 길이(Lc)를 도출한다. 여기서, 액체(16)가 증발함에 따라 결합 길이(Lc)를 따라 형성되는 접촉은 제 1 광 섬유(10)의 자유 단부(14)아 제 2 광 섬유(12)를 서로 광학적으로 결합하며, 그 결과는 도 1e에 도시되어 있다. 결합 길이(Lc)는 일부의 실시형태에서 5 mm 내지 100 mm 사이에서 변화할 수 있다. 일부의 다른 실시형태에서, 결합 길이(Lc)는 적어도 100 mm, 바람직하게는 적어도 200 mm 이상일 수 있다. 일부의 실시형태에서, 접촉은 결합 영역(18) 내에서 적어도 자유 단부(14)와 제 2 광 섬유(12)를 융착 또는 접착시킴으로써 영구적으로 고정된다. 대안적으로, 접촉은 결합 영역(18) 내에서 적어도 자유 단부(14)와 제 2 광 섬유(12)를 융착 및 접착시킴으로써 영구적으로 고정될 수 있다.
도 1b 및 도 1c에 가장 잘 도시된 바와 같이, 자유 단부(14)와 제 2 광 섬유(12) 사이에 형성된 접촉은 제 1 광 섬유(10)의 자유 단부(14)의 자유 선단부로 이어지는 방향(20)을 따라 점진적으로 형성될 수 있다. 그러나, 일부의 다른 실시형태에서, 접촉은 반대방향을 따라 또는 결합 길이(Lc)를 따라 동시에 모두 형성될 수 있다.
자유 단부(14), 제 2 광 섬유(12) 및 액체(16)가 결합 영역(18) 내에 도입되는 순서는 실시형태마다 다를 수 있다는 것이 의도된다. 예를 들면, 먼저 자유 단부(14)와 제 2 광 섬유(12)가 결합 영역(18) 내에 서로 근접된 다음에 액체(16)가 결합 영역(18) 내에 주입될 수 있다. 액체(16)는 피펫(예를 들면, mL 피펫, 액체 분무 장치) 또는 임의의 다른 액체 주입 장치를 사용하여 주입될 수 있다. 일부의 다른 실시형태에서, 먼저 액체(16)가 자유 단부(14) 상에 주입되고, 다음에 이 자유 단부가 결합 영역(18) 내에서 제 2 광 섬유(12)에 근접될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 먼저 액체(16)가 제 2 광 섬유(12) 상에 주입되고, 다음에 제 2 광 섬유가 결합 영역(18) 내에서 자유 단부(14)에 근접될 수 있다.
액체의 종류 및 그 체적은 실시형태마다 다를 수 있다. 예를 들면, 액체(16)의 예에는 이소프로판올, 아세톤 등의 알코올, 톨루엔, 물, 및 임의의 다른 세정 액체 등의 용매가 포함될 수 있다. 일부의 실시형태에서, 알코올은 속건성(fast drying) 액체이므로 바람직하지만 임의의 다른 속건성 액체가 사용될 수 있다. 사용되는 액체의 체적은 제 1 광 섬유(10)의 제 1 치수(D1) 및 제 2 광 섬유(12)의 제 2 치수(D2) 및 결합 길이(Lc)에 기초하여 변화될 수도 있다. 액체(16)의 증발 시간은 사용되는 액체의 종류 및 그 체적에 의존할 수 있다.
제 1 광 섬유(10) 및 제 2 광 섬유(12)는 상이한 형상을 가질 수 있다. 제 1 광 섬유(10) 및 제 2 광 섬유(12)는 싱글 클래드(single-clad) 광 섬유, 더블 클래드 광 섬유, 멀티 클래드 광 섬유, 코어리스(coreless) 광 섬유, 유니 및 멀티 코어 광 섬유, 및/또는 임의의 적절한 특수 광 섬유를 포함하는 다양한 유형일 수도 있으며, 이들에 한정되지 않는다. 제 1 광 섬유(10) 및 제 2 광 섬유(12)는 D 형상, 원형, 팔각형 등을 포함하는 임의의 적절한 형상의 유사하거나 상이한 단면을 가질 수도 있으며, 이들 형상에 한정되지 않는다. 제 1 광 섬유(10) 및 제 2 광 섬유(12)의 각각은 실시형태에 따라 1개, 0개 또는 복수 개의 코어를 가질 수 있다. 이해될 수 있는 바와 같이, 제 1 광 섬유(10) 및 제 2 광 섬유(12)는 일부의 실시형태에서 유사한 재료로 제조될 수 있다. 예를 들면, 제 1 광 섬유(10) 및 제 2 광 섬유(12)는 둘 모두 실리카 기반의 유리 또는 낮은 포논 에너지 유리로 제조될 수 있다. 일부의 다른 실시형태에서, 제 1 광 섬유(10) 및 제 2 광 섬유(12)는 상이한 재료로 제조될 수 있다. 예를 들면, 제 1 광 섬유(10)는 실리카 기반의 유리(약 2000℃의 녹는 온도를 가짐)로 제조될 수 있고, 제 2 광 섬유(12)는 낮은 포논 에너지 유리(약 300℃의 녹는 온도를 가짐)로 제조될 수 있고, 그 반대의 경우도 동일하다.
본 개시에서, "낮은 포논 에너지 유리"라는 표현은 실리카 기반의 유리의 포논 에너지보다 더 낮은, 즉 800 cm-1 미만의 최대 포논 에너지를 갖는 임의의 유리를 포함하도록 의도된다. 낮은 포논 에너지 유리로 제조된 광 섬유는, 근적외선의 특정의 부분의 투과율 범위만을 보여주는 실리카 기반의 유리 등의 높은 포논 에너지 유리로 제조된 섬유와 달리, 일반적으로 자외선(예를 들면, 10 nm 내지 400 nm) 내지 중적외선 영역(즉, 2.5 μm 내지 더 긴 파장)까지의 범위의 투과율 범위를 갖는다. 당연히, 낮은 포논 에너지 유리로 제조된 섬유를 사용하면 광자의 전파를 방해하는 높은 포논 에너지 유리의 섬유와 대조적으로 중적외선 파장의 광자가 대응하는 섬유의 길이를 따라 전파될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 기술된 방법은 전자기 스펙트럼의 중적외선 영역에서 작동하도록 된 광학 장치에 대해 특히 유용할 수 있다. 낮은 포논 에너지 유리의 실시례에는 불화물 기반의 유리, 칼코게니드 기반의 유리, 칼코할라이드 기반의 유리 또는 텔루라이드 기반의 유리가 포함된다. 일부의 상황에서, 일부의 산화물 유리(예를 들면, 텔루라이트 기반의 유리)는 낮은 포논 에너지 유리로 간주될 수 있다. 예를 들면, 일부의 실시형태에서, 낮은 포논 에너지 유리는 ZBLAN(ZrF4/HfF4, BaF2, LaF3, NaF, 및 AlF3) 등의 ZrF4를 포함하는 조성물을 갖는 지르코늄 불화물 유리이다. 일부의 다른 실시형태에서, 낮은 포논 에너지 유리는 InF3를 포함하는 조성물을 갖는 인듐 불화물 유리이다. 대안적인 실시형태에서, 낮은 포논 에너지 유리는 AlF3를 포함하는 조성물을 갖는 알루미늄 불화물 유리이다. 추가의 실시형태에서, 낮은 포논 에너지 유리는 As2S3, As2Se3, AsTe, AsSSe, AsSTe, GaLaS, GeAsS, GeAsSe 등을 포함하는 조성물을 갖는 칼코게니드 유리이다. 중적외선의 투과율 범위를 갖는 임의의 다른 적절한 낮은 포논 에너지 유리도 사용될 수 있다.
도 2a 내지 도 4f는 제 1 광 섬유를 제 2 광 섬유에 결합시키는 방법의 다른 실시례를 도시한다. 이 실시례에서, 제 1 광 섬유는 송신용 광 섬유(110), 즉, 제 2 광 섬유에 광신호(예를 들면, 펌프 신호)를 공급하도록 된 광 섬유이다. 또한 본 실시례에서, 제 2 광 섬유는 수신용 광 섬유(112), 즉, 송신용 광 섬유(110)로부터 광신호를 수신하도록 된 광 섬유이다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 특정 실시례에 도시된 바와 같이, 송신용 광 섬유(110) 및 수신용 광 섬유(112)의 각각은 클래딩(132)으로 둘러싸인 코어(130)을 가지며, 마찬가지로 클래딩은 전형적으로 폴리머로 제조된 하나 이상의 층의 코팅(134)으로 둘러싸여 있다. 이들 도면에서 묘사된 바와 같이, 송신용 광 섬유(110) 및 수신용 광 섬유(112)는 유사한 공칭 치수(D0)를 갖는다. 본 실시형태에서 송신용 광 섬유(110)는 코어(130)를 가지지면, 일부의 다른 실시형태에서 이 송신용 광 섬유(110)는 코어를 가지지 않을 수 있다. 본 실시형태에서 수신용 광 섬유(112)는 단일의 코어를 가지지만 이 수신용 광 섬유(112)는 복수의 코어를 가질 수 잇다.
도 3a는 송신용 광 섬유(110)가 주어진 영역을 따라 비코팅 상태로 되고, 다음에 다운 테이퍼 부분(140)과 업 테이퍼 부분(142) 사이에 웨이스트 부분(138)이 남도록 테이퍼링되는 것을 도시한다. 테이퍼링은 송신용 광 섬유(110)를 가열하고 양단부를 당김으로써 실시될 수 있다. 송신용 광 섬유(110)의 자유 단부(114)를 얻기 위해, 다운 테이퍼 부분(140) 및 업 테이퍼 부분(142) 중 하나는 송신용 광 섬유(110)로부터 제거될 수 있다. 예를 들면, 도 3b에 예시된 바와 같이, 송신용 광 섬유(110)는 웨이스트 부분(138)과 업 테이퍼 부분(142)의 접합부의 근처에서 단순히 절단되거나 아니면 벽개된다. 바람직하게는, 송신용 광 섬유(110)는 업 테이퍼 부분(142)의 대부분 또는 가장 바람직하게는 전체를 제거하도록 절단된다. 업 테이퍼 부분(142)의 일부를 남기면 자유 단부(114)의 단부에 원하지 않는 중량이 초래될 수 있고, 이로 인해 액체 내에서 송신용 광 섬유(110)의 자유 단부(114)의 자유로운 움직임이 방해받는다는 것이 밝혀졌다. 그러나, 일부의 실시형태에서,원하지 않는 중량이 소정의 원하지 않는 중량 임계값 미만인 한 이러한 업 테이퍼 부분(142)의 일부는 웨이스트 부분(138)의 단부에 프리스탠딩(free-standing) 형태로 유지될 수 있다. 바람직하게는, 자유 단부(114)의 선단부는 이 선단부에서 원하지 않는 중량을 피하기 위해 다운 테이퍼 부분(140)이나 웨이스트 부분(138)에 위치한다. 송신용 광 섬유(110)를 웨이스트 부분(138)를 따라 어딘가에서 절단하는 것도 마찬가지로 만족스러울 수 있다. 일부의 실시형태에서, 웨이스트 부분(138)은 주어진 길이 임계값보다 더 길다.
도 4a 내지 도 4f는 도 2a의 수신용 광 섬유(112)를 액체(116)를 사용하는 결합 영역(18) 내에서 도 3b의 테이퍼진 송신용 광 섬유(110)의 자유 단부(114)에 광학적으로 결합하는 방법의 일 실시례의 단계를 묘사하고 있다.
도 4a에 묘사된 바와 같이, 수신용 광 섬유(112)의 코팅(134)은 수신용 광 섬유의 주어진 부분을 따라 제거되어 있으며, 이하에서 "비코팅 부분(150)"이라고 부른다. 일부의 실시형태에서 이 코팅 부분(150)은 15 cm의 길이를 가질 수 있다. 도시된 바와 같이, 수신용 광 섬유(112)는 그 축방향을 따라 장력이 가해진다. 더 구체적으로는, 이 실시형태에서, 수신용 광 섬유(112)의 여전히 코팅되어 있는 단부는, 예를 들면, 테이프(154)를 사용하여 별개의 표면(152) 상에 고정된다. 수신용 광 섬유(112) 내에서 장력을 가하면 수신용 광 섬유(112)가 안정된 상태를 유지할 수 있으므로 다른 조작을 용이하게 할 수 있다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 송신용 광 섬유(110)의 여전히 코팅되어 있는 부분은, 예를 들면, 다른 테이프(154')를 사용하여 수신용 광 섬유와 나란히 다른 표면(152)들 중 하나에 고정된다. 이 위치에서, 테이퍼링되지 않은 부분(156), 다운 테이퍼 부분(140) 및 웨이스트 부분(138)는 집합적으로 수신용 광 섬유(112)와 나란히 부분적으로 프리스탠딩되어 있는 송신용 광 섬유(110)의 자유 단부(114)를 형성한다. 송신용 광 섬유(110) 및 수신용 광 섬유(112)는 서로 근접하여 유지되어야 한다. 도시된 바와 같이, 송신용 광 섬유(110)의 자유 단부(114)는 이 지점에서 어느 것에도 고정되지 않으므로 이 자유 단부(114)는 공중에 매달려 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 그리고 도 4c에 도시된 바와 같이, 액체(116)는, 이 실시례에서 다운 테이퍼 부분(140)과 웨이스트 부분(138) 사이의 접합부의 근처에 위치된 결합 영역(118) 내에 주입될 수 있고, 이로 인해 송신용 광 섬유(110)의 웨이스트 부분(138)은 수신용 광 섬유(112)를 향해 이동될 수 있다. 일부의 실시형태에서, 송신용 광 섬유(110)의 자유 단부(114)는 액체(116)가 제 1 방향(120)을 따라 점진적으로 주입됨에 따라 제 2 광 섬유(112)의 주위에 나선형으로 감겨져서 송신용 광 섬유(110)의 자유 단부(114)의 자유 선단부(122)에 이른다는 것이 밝혀졌다. 이러한 감겨짐을 도와주기 위해, 자유 단부(114)가 원하는 권선수로 제 2 광 섬유(112)의 주위에 나선형으로 감겨질 때까지, 제 1 방향(120)을 따라 그리고 다음에는 도 4d에 도시된 바와 같이 반대 방향(160)으로 액체(116)를 주입하는 것을 포함하여 전후 순서로 액체(116)를 주입하는 것이 편리하다는 것이 밝혀졌다. 일부의 실시형태에서, 원하는 권선의 수는 0.25회 이상, 바람직하게는 0.5회 이상, 가장 바람직하게는 1.0회 이상일 수 있다. 예를 들면, 일부의 바람직한 실시형태에서, 원하는 권선의 수는 2 내지 4회이다. 이러한 올가미형 감겨짐은 자유 단부(114)와 수신용 광 섬유(112) 사이에 만족스러운 접촉에 유리하게 작용한다. 도 4f는 수분이 걸릴 수 있는 액체가 증발하면 본 명세서에서 설명된 방법에 따라 서로 광학적으로 결합되는 송신용 광 섬유(110) 및 수신용 광 섬유(112)을 도시한다. 자유 단부(114)는 수신용 광 섬유(112)의 주위에 나선형으로 감겨지고, 그 후에 송신용 광 섬유(110)의 자유 단부(114)와 수신용 광 섬유(112) 사이의 마찰력 및/또는 분자간 힘으로 인해 그 상태를 유지한다고 가정된다. 자유 단부(114)가 수신용 광 섬유(112)의 주위에 감겨지는 양식은 적어도 일부의 상황에서 유리할 수 있다. 예를 들면, 송신용 광 섬유(110) 및/또는 수신용 광 섬유(112)가 멀티 코어, 예를 들면, 클래딩 내에 원주 방향으로 분포된 다수의 코어를 갖는 실시형태에서, 감겨짐에 의해 코어의 각각은 다른 광 섬유에 더 근접할 수 있고, 이는 결과로서 얻어지는 광 커플러의 결합 효율을 향상시킬 수 있다. 일부의 실시형태에서, 송신용 광 섬유(110)는 결합 영역(118) 내로 접근하고, 수신용 광 섬유(112)도 장력이 없거나, 장력 하에 있지 않거나, 아니면 느슨한 상태에 있다. 일부의 다른 실시형태에서, 송신용 광 섬유(110)의 자유 단부(114)는 수신용 광 섬유(112)의 주위에 감겨지지 않을 수 있다. 예를 들면, 자유 단부(114)는 적어도 이것의 주어진 부분을 따라 이 수신용 광 섬유(112)에 대해 평행할 수 있다.
광 결합이 만족스러운지를 검증하기 위해, 결합 효율 테스트를 실행할 수 있다. 결합 효율이 만족스럽지 않은 경우, 송신용 광 섬유(110) 및 수신용 광 섬유(112)는 서로 분리될 수 있고, 이 방법은 결합 효율이 만족스럽다고 여겨질 때까지 반복될 수 있다.
도 5는 송신용 광 섬유(210)의 자유 단부(214)와 수신용 광 섬유(212) 사이의 접촉이 결합 영역(118)을 따라 접착제, 폴리머(예를 들면, Cytop CTX-109 AE, Defensa EXP OP-255), 유리, 또는 임의의 다른 보호 재료 등의 보호체(262)를 적용함으로써 고정되는 광 커플러(200)의 일부를 보여준다. 이러한 실시형태에서, 자유 단부(214)의 자유 선단부(222)는 그 벽개된 단부면(264)을 보존한다. 벽개된 단부면(264)은 실시형태에 따라 규칙적 절단부 또는 불규칙적 절단부일 수 있다. 예시된 실시형태에서, 벽개된 단부면(264)은 보호체(262) 아래에 위치한다. 그러나, 일부의 다른 실시형태에서, 벽개된 단부면(264)은, 보호체(262)가 자유 단부(214)의 일부만을 덮을 수 있으므로 보호체(262) 아래에 있지 않을 수 있다. 일부의 실시형태에서, 접착제 및/또는 폴리머는 광 섬유 내에 구속되어 광 섬유 내에서 전파하는 광을 안내하고 결합 효율을 증대시키기 위해 송신용 광 섬유(210) 및 수신용 광 섬유(212)의 굴절률보다 더 낮은 굴절률을 가질 수 있다. 그러나, 일부의 다른 실시형태에서, 접착제 및/또는 폴리머의 굴절률은 송신용 광 섬유(210) 및 수신용 광 섬유(212)의 굴절률 이상일 수 있다. 일부의 실시형태에서, 폴리머는 UV 경화성일 수 있다. 일부의 다른 실시형태에서, 보호체는 송신용 광 섬유(210) 및 수신용 광 섬유(212)를 서로 샌드위칭하는 2 매의 유리 슬라이드의 형태로 제공될 수 있다. 일부의 실시형태에서, 폴리머는 2 매의 유리 슬라이드에 더하여 사용될 수 있다. 이 특정의 실시형태에서 보이는 바와 같이, 보호체(262)는 히트싱크(263)와 물리적으로 접촉할 수 있다.
예를 들면, 도 4f(접착제 또는 폴리머를 수반하지 않음)에 도시된 바와 같이 송신용 광 섬유(110) 및 수신용 광 섬유(112)가 광학적으로 결합되는 광 커플러는 약 92 %의 결합 효율을 달성하는 반면에 도 5의 광 커플러(200)는 약 95 %의 결합 효율을 달성하였다.
시간이 덜 걸리는 것 외에도 이러한 비융합(fuse-less) 광 커플러는, 예를 들면, 광통신 용도 등의 수신용 광 섬유의 형상이 보존되어야 하는 용도에서 그리고 광이 상이한 녹는 온도로 인해 서로 융합될 수 없는 2 개의 상이한 재료로 된 섬유 사이에서 광학적으로 결합되어야 하는 용도에서 유용하다는 것이 밝혀졌다.
도 6은 송신용 광 섬유(310)의 자유 단부(314)와 수신용 광 섬유(312) 사이의 접촉이 자유 단부(314)와 수신용 광 섬유(312)를 서로 융합함으로써 고정되는 대안적인 광 커플러(300)를 보여준다. 이러한 실시형태에서, 자유 단부(314)의 자유 선단부(322)는 약간 녹으므로, 예를 들면, 라운딩된 단부면(366)을 구비하는 용융된 것처럼 보이는 외관을 갖는다. 일부의 실시형태에서, 자유 단부(314)의 일부만이 수신용 광 섬유(312)에 융합될 수 있고, 이로 인해 벽개된 단부면을 구비하는 자유 선단부(322)가 남는다.
이러한 광 커플러는 클래딩 여기되는 파이버 레이저(cladding pumped fiber laser) 및 파이버 증폭기에 적용된다. 이들 레이저에서, 섬유 코어는 레이저 또는 증폭기에 이득(gain)을 제공하는 여기 상태로 하기 위해 에너지를 공급해야 하는 활성 이온을 포함한다. 에너지는 더 낮은 파장의 펌프 레이저에 의해 제공될 수 있다. 고출력, 멀티 코어 또는 멀티 재료 파이버 레이저 또는 증폭기의 경우, 섬유 클래딩에 펌프를 주입하는 것이 유리할 수 있다. 이러한 광 커플러는 효율이 매우 우수하고, 단순하고, 사용하기 쉽고, 멀티 코어 섬유에 적합한 클래딩에 펌프를 주입하기 위한 수단 및 상이한 섬유 재료(예를 들면, 실리카 송신 섬유로부터 불화물 수신 섬유까지) 사이의 결합을 제공한다.
일부의 실시형태에서, 다운 테이퍼 부분의 길이는 4.0 cm 이상, 바람직하게는 5.0 cm 이상, 가장 바람직하게는 7.0 cm 이상일 수 있다. 웨이스트 부분의 길이는 1.0 cm 이상, 바람직하게는 2.0 cm 이상, 가장 바람직하게는 4.0 cm 이상일 수 있다. 일부의 실시형태에서, 웨이스트 부분의 직경은 15 μm 내지 44 μm의 범위일 수 있다. 이들 예시적인 값들은 예로서만 제공되며, 일부의 다른 실시형태에서는 다른 치수의 다운 테이퍼 부분의 길이, 웨이스트 부분의 길이 및 그 치수가 사용될 수 있다. 일부의 실험을 고려하여, 다운 테이퍼 부분의 길이를 증가시킴으로써 그리고 웨이스트 부분의 직경을 감소시킴으로써 결합 효율을 증가시킬 수 있다.
광 커플러 - 실시례 1
실리카 기반의 유리, 및 75 mm의 길이 및 2.0 cm의 길이를 갖는 다운 테이퍼 부분으로 제조된 코어리스 광 섬유를 웨이스트 부분의 직경이 22 μm인 실리카 기반의 유리로 제조된 더블 클래드 광 섬유에 광학적으로 결합함으로써 광 커플러를 형성하였다. 접촉은 낮은 굴절률 폴리머를 사용하여 고정하였다. 이 커플러에서 약 92%의 결합 효율이 달성되었다.
광 커플러 - 실시례 2
실리카 기반의 유리, 및 75 mm의 길이를 갖는 테이퍼로 제조된 코어리스 광 섬유를 낮은 포논 에너지 유리 더 구체적으로는 ZBLAN으로 제조된 더블 클래드 광 섬유에 광학적으로 결합함으로써 광 커플러를 형성하였다. 접촉은 낮은 굴절률 폴리머를 사용하여 고정하였다. 이 커플러에서 약 90%의 결합 효율이 달성되었다.
광 커플러 - 실시례 3
90 mm의 길이를 갖는 코어리스 섬유 테이퍼가 융착된 실리카 기반의 유리로 제조된 코어리스 광 섬유를 7% 에르븀으로 도핑된 ZBLAN으로 제조된 더블 클래드 광 섬유에 광학적으로 결합함으로써 올-파이버-실리카-투-불화물 유리 섬유 콤바이너(all-fiber-silica-to-fluoride glass fiber combiner)를 형성하였다. 접촉은 낮은 굴절률 폴리머를 사용하여 고정하였다. 이 커플러에서 약 90%의 결합 효율이 달성되었다.
이해할 수 있는 바와 같이, 위에서 설명하고 예시된 실시례는 예시적인 것에 불과하다. 예를 들면, 일부의 실시형태에서 송신용 광 섬유는 수신용 광 섬유의 클래딩에 광학적으로 결합되어야 한다는 것을 이해할 수 있다. 일부의 실시형태에서, 액체는 포를 사용하여 간단히 제거될 수 있으므로 이 액체를 수신용 광 섬유와 송신용 광 섬유를 서로 접착 및/또는 융착시키기 전에 증발시킬 필요가 없다. 더욱이, 일부의 실시형태에서, 송신용 광 섬유는 다운 테이퍼 부분을 따라 일부의 지점에서 절단될 수 있고, 그 결과 다운 테이퍼 부분의 일부, 웨이스트 부분 및 업 테이퍼 부분을 제거할 수 있다. 이러한 실시형태에서, 송신용 광 섬유의 자유 단부는 그 치수가 임계 치수 미만인 한 액체 내에서 수신용 광 섬유를 향해 이동할 수 있다. 제 1 광 섬유 및 제 2 광 섬유는 횡방향을 따라 서로를 향해 근접될 수 있다는 것이 예상된다. 더 구체적으로는, 일부의 다른 실시형태에서, 제 1 광 섬유 및 제 2 광 섬유는 경사 방향으로 서로를 향해 근접될 수 있다. 범위는 첨부한 청구항에 의해 표시된다.
Claims (25)
- 제 1 광 섬유와 제 2 광 섬유를 서로 광학적으로 결합하는 방법으로서,
상기 방법은: 제 1 광 섬유의 자유 단부, 제 2 광 섬유 및 액체를 결합 영역내에서 서로 근접시키는 것을 포함하고, 상기 제 1 광 섬유의 자유 단부는 임계 치수 미만의 치수를 가지며, 상기 제 1 광 섬유의 자유 단부는 상기 액체 내에서 이동하여 주어진 결합 길이를 따라 상기 제 2 광 섬유와 접촉하며, 상기 접촉은 상기 제 1 광 섬유의 자유 단부와 상기 제 2 광 섬유를 서로 광학적으로 결합시키는, 제 1 광 섬유와 제 2 광 섬유의 광학적 결합 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 근접시키는 것 동안에 제 2 광 섬유는 장력 하에 있지 않는, 제 1 광 섬유와 제 2 광 섬유의 광학적 결합 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 근접시키는 것은 상기 결합 영역 내에서 상기 자유 단부와 상기 제 2 광 섬유를 서로 근접시키고, 다음에 상기 결합 영역 내에 액체를 주입하는 것을 포함하는, 제 1 광 섬유와 제 2 광 섬유의 광학적 결합 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 액체가 증발한 후에 상기 제 1 광 섬유의 자유 단부와 상기 제 2 광 섬유를 서로 접착시키는 것을 더 포함하는, 제 1 광 섬유와 제 2 광 섬유의 광학적 결합 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 근접시키는 것 이전에, 다운 테이퍼 부분과 업 테이퍼 부분 사이에서 연장되는 웨이스트 부분(waist portion)이 남도록 상기 제 1 광 섬유를 테이퍼링(tapering)하는 것, 및 상기 제 1 광 섬유로부터 상기 다운 테이퍼 부분 및 업 테이퍼 부분 중 하나를 제거하여 상기 웨이스트 부분을 해방하고 이로 인해 상기 제 1 광 섬유의 자유 단부로서 기능하게 하는 것을 더 포함하는, 제 1 광 섬유와 제 2 광 섬유의 광학적 결합 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 웨이스트 부분을 제거하고, 이로 인해 상기 다운 테이퍼 부분 및 업 테이퍼 부분 중 다른 하나가 상기 제 1 광 섬유의 자유 단부로서 기능하게 하는 것을 더 포함하는, 제 1 광 섬유와 제 2 광 섬유의 광학적 결합 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 근접시키는 것 동안에 상기 제 2 광 섬유에 장력을 가하는 것을 더 포함하는, 제 1 광 섬유와 제 2 광 섬유의 광학적 결합 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 이동은 상기 제 1 광 섬유의 자유 단부가 상기 제 2 광 섬유의 주위에 나선형으로 감겨지는 것을 포함하는, 제 1 광 섬유와 제 2 광 섬유의 광학적 결합 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 근접시키는 것은 상기 제 1 광 섬유의 자유 단부의 자유 선단부로 이어지는 방향으로 점진적으로 수행되는, 제 1 광 섬유와 제 2 광 섬유의 광학적 결합 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 액체는 알코올인, 제 1 광 섬유와 제 2 광 섬유의 광학적 결합 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 광 섬유 및 제 2 광 섬유는 상이한 재료로 제조되는, 제 1 광 섬유와 제 2 광 섬유의 광학적 결합 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 광 섬유는 실리카로 제조되고, 상기 제 2 광 섬유는 낮은 포논(phonon) 에너지 유리로 제조되는, 제 1 광 섬유와 제 2 광 섬유의 광학적 결합 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 광 섬유는 멀티 코어(multi-core) 광 섬유인, 제 1 광 섬유와 제 2 광 섬유의 광학적 결합 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 광 섬유의 자유 단부의 치수는 상기 제 2 광 섬유의 치수 미만인, 제 1 광 섬유와 제 2 광 섬유의 광학적 결합 방법. - 제 1 광 섬유 및 상기 제 1 광 섬유에 광학적으로 결합되는 제 2 광 섬유를 포함하는 광 커플러로서,
상기 제 1 광 섬유는 임계 치수 미만의 치수를 갖는 자유 단부를 가지며, 상기 제 1 광 섬유의 자유 단부는 주어진 결합 길이를 따라 상기 제 2 광 섬유와 접촉하여 광 결합을 제공하는, 광 커플러. - 제 15 항에 있어서,
상기 주어진 결합 길이를 따라 상기 자유 단부 및 상기 제 2 광 섬유를 덮는 보호체(protector)를 더 포함하며, 상기 자유 단부는 벽개(cleaving)된 단부면을 구비한 자유 선단부를 갖는, 광 커플러. - 제 16 항에 있어서,
상기 보호체는 상기 제 1 광 섬유 및 제 2 광 섬유의 굴절률보다 더 낮은 굴절률을 갖는 폴리머 및 유리 중 적어도 하나로 제조되는, 광 커플러. - 제 16 항에 있어서,
상기 보호체는 히트싱크와 물리적으로 접촉하는, 광 커플러. - 제 15 항에 있어서,
상기 제 1 광 섬유 및 제 2 광 섬유는 상이한 재료로 제조되는, 광 커플러. - 제 15 항에 있어서,
상기 제 1 광 섬유는 실리카로 제조되고, 상기 제 2 광 섬유는 낮은 포논 에너지 유리로 제조되는, 광 커플러. - 제 15 항에 있어서,
상기 자유 단부 및 상기 제 2 광 섬유는 주어진 결합 길이를 따라 서로 융합되고, 상기 자유 단부는 라운딩된 단부면을 구비한 자유 선단부를 갖는, 광 커플러. - 제 15 항에 있어서,
상기 자유 단부는 상기 제 2 광 섬유의 주위에 감겨지는, 광 커플러. - 제 15 항에 있어서,
상기 제 1 광 섬유의 자유 단부는 주어진 길이 임계값을 초과하는 길이를 갖는, 광 커플러. - 제 15 항에 있어서,
상기 제 1 광 섬유의 자유 단부의 치수는 상기 제 2 광 섬유의 치수 미만인, 광 커플러. - 섬유 기반의 클래딩 여기 레이저(cladding-pumped laser)용 및/또는 증폭기용 펌프 콤바이너(pump combiner)로서 제 15 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항의 광 커플러의 용도.
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