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KR100283952B1 - 광도파로 소자와 광섬유 블럭의 정렬 장치 및 그 결합방법 - Google Patents

광도파로 소자와 광섬유 블럭의 정렬 장치 및 그 결합방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광도파로 소자와 광섬유 블럭의 정렬 장치 및 그 결합 방법에 관한 것으로, 신호광을 전송하는 기능 도파로, 기능 도파로 주변에 위치하는 내부 및 외부 도파로를 구비한 광도파로 소자를 광섬유 블럭과 정렬하는 장치에 있어서, 광원; 기능 도파로의 일측에 연결되는 복수의 제1기능 광섬유 및 광원에서 생성된 광을 전송하도록 내부 및 외부 도파로의 일측에 정렬되는 복수의 제1정렬 광섬유를 구비하는 제1광섬유 블럭; 기능 도파로의 타측에 연결되는 복수의 제2기능 광섬유 및 내부 및 외부 도파로의 타측에 정렬되는 복수의 제2정렬 광섬유를 구비하는 제2광섬유 블럭; 제2정렬 광섬유에서 출력되는 광의 세기를 측정하는 측정부; 및 측정부로부터 광의 세기를 전달받아 그 세기가 최대가 되도록 제1광섬유 블럭과 광도파로 소자, 광도파로 소자와 제2광섬유 블럭을 미세 정렬하는 제어부를 포함함을 특징으로한다.
본 발명에 의하면, 도파로형 광소자 정렬시, 정렬 입출력 광섬유 및 광소자의 내부 및 외부 곡선 도파로를 이용하여 정렬하므로 파장에 무관하게 정렬할 수 있으므로 개개 소자의 파장특성을 정확히 알고 있을 필요가 없다.

Description

광도파로 소자와 광섬유 블럭의 정렬 장치 및 그 결합 방법
본 발명은 광도파로 소자와 광섬유 블럭의 정렬 장치 및 방법에 관한 것으로, 광도파로 소자의 내부 및 외부 곡선 도파로(Bending Waveguide)를 이용하여 광도파로 소자와 광섬유 블럭을 정렬하는 장치 및 그 결합 방법에 관한 것이다.
광도파로 소자 칩을 실제로 네트웍에 사용하기 위해서는 광소자와 광섬유를 정렬하고 접착하여야한다.
도 1은 종래의 광도파로 소자와 광섬유 블럭의 정렬 장치를 도시한 것이다. 도 1에 따른 장치는 입력 광섬유 블럭(100), 광도파로 소자(110) 및 출력 광섬유 블럭(120)으로 이루어진다. 참조번호 130은 에폭시(Epoxy)를 나타낸다.
상술한 구성에 따른 정렬 및 접착은 다음과 같이 이루어진다. 먼저, 광을 입력 광섬유 블럭(100)의 광섬유에 입사시키고, 이 광섬유를 광도파로 소자(110)의 입력 도파로와 정렬한다. 광도파로 소자(110)의 출력 도파로와 출력 광섬유 블럭(120)을 정렬시켜서 광이 도파되도록 한 다음, 출력 광섬유의 최외각 두 포트로 도파된 광의 세기를 검출한다. 입출력 광섬유 블럭(100, 120)과 광도파로 소자(110)의 입출력 도파로의 위치를 미세조정하면서 검출된 광의 세기가 최대가 되는 위치를 결정한다. 위치가 결정되면 에폭시(130)로 상호 접착시킨다.
그러나 광파장 분할기(Optical Wavelength Multiplexer)와 같은 광도파로 소자는 파장특성을 가지고 있으므로, 광도파로 소자와 광섬유 블럭을 정렬 및 접착하기 위해서는 미세정렬 및 파장특성을 동시에 만족하는 최적위치를 찾아야한다.
이러한 광도파로 소자는 제조되는 칩마다 그 파장특성이 다를 수 있으므로 정렬 및 접착 전에 정확한 파장특성을 알고있어야하며, 그에 따른 광원도 복수개가 필요하는 등 복잡하고 많은 장비가 요구되는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 신호광을 전송하는 기능 도파로외에 광도파로 소자에 구비된 내부 및 외부 곡선 광도파로를 이용하여 파장에 무관한 정렬을 수행하는 광도파로 소자와 광섬유 블럭의 정렬 장치 및 그 결합 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 광도파로 소자와 광섬유 블럭의 정렬 장치를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 광도파로 소자와 광섬유 블럭의 정렬 장치에 대한 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 입력 광섬유 블럭의 단면을 도시한 것이다.
도 4는 도 2에 도시된 광도파로 소자의 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 광도파로 소자와 광섬유 블럭의 결합 방법에 대한 흐름도이다.
상기 기술적 과제를 이루기위한, 본 발명은 신호광을 전송하는 기능 도파로, 상기 기능 도파로 주변에 위치하는 내부 및 외부 도파로를 구비한 광도파로 소자를 광섬유 블럭과 정렬하는 장치에 있어서, 광원; 상기 기능 도파로의 일측에 연결되는 복수의 제1기능 광섬유 및 상기 광원에서 생성된 광을 전송하도록 상기 내부 및 외부 도파로의 일측에 정렬되는 복수의 제1정렬 광섬유를 구비하는 제1광섬유 블럭; 상기 기능 도파로의 타측에 연결되는 복수의 제2기능 광섬유 및 상기 내부 및 외부 도파로의 타측에 정렬되는 복수의 제2정렬 광섬유를 구비하는 제2광섬유 블럭; 상기 제2정렬 광섬유에서 출력되는 광의 세기를 측정하는 측정부; 및 상기 측정부로부터 광의 세기를 전달받아 그 세기가 최대가 되도록 상기 제1광섬유 블럭과 상기 광도파로 소자, 상기 광도파로 소자와 상기 제2광섬유 블럭을 미세 정렬하는 제어부를 포함함을 특징으로한다.
상기 기술적 과제를 이루기위한, 본 발명은 신호광을 전송하는 기능 도파로, 상기 기능 도파로 주변에 위치하는 내부 및 외부 도파로를 구비한 광도파로 소자를 광섬유 블럭과 결합하는 방법에 있어서, 입력광을 제1정렬 광섬유들에 분할하여 전송하는 단계; 상기 제1정렬 광섬유들과 상기 광소자의 내부 및 외부 도파로들의 일측을 정렬하는 단계; 상기 내부 및 외부 도파로들의 타측과 제2정렬 광섬유들을 정렬하되, 상기 제2정렬 광섬유들에서 출력되는 광의 세기가 최대가 되도록 미세 정렬하는 단계; 및 상기 미세 정렬된 위치에서 신호광을 전송하는 제1신호광 전송 광섬유들과 상기 기능 도파로의 일측, 상기 기능 도파로의 타측과 제2신호광 전송 광섬유들을 접착하는 단계를 포함함을 특징으로한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명에 따른 광도파로 소자와 광섬유 블럭의 정렬 장치에 대한 구성도이다. 도 2에 따른 장치는 광원(200), 광 결합기(202), 입력 광섬유 블럭(204), 광도파로 소자(206), 출력 광섬유 블럭(208), 측정부(210) 및 제어부(212)를 포함한다.
광 결합기(202)는 광원(200)에서 입사하는 광을 분할한다. 이 때, 광원(200)은 통신파장 영역내에서 임의의 파장의 광을 생성한다.
입력 광섬유 블럭(204)은 신호광을 전송하는 기능 광섬유들, 광원(200)에서 생성된 광을 전송하는 복수의 정렬 광섬유를 구비한다. 정렬시, 정렬 광섬유는 광 결합기(202)에 연결된다. 이 때, 정렬 광섬유는 리본화 혹은 점퍼 코드(jumper cord)화 되지않은 일반 광섬유를 사용한다.
광도파로 소자(206)는 신호광을 전송하는 기능 광도파로, 입력 광섬유 블럭(204)의 정렬 광섬유에 연결되는 내부 및 외부 곡선 도파로를 구비한다. 대부분의 광도파로 소자는 광 도파로 소자 칩의 특성분석을 위하여 내부 및 외부 곡선 도파로를 구비하고 있으므로, 이를 광섬유 블럭과의 정렬을 위한 정렬 도파로로 이용한다. 이 때, 광도파로 소자(206)는 정렬 도파로로서 내부 및 외부 곡선 도파로외에 곡선 혹은 직선의 도파로(미도시)를 더 구비할 수 있다.
정렬시, 정렬 도파로의 일측은 입력 광섬유 블럭(204)의 정렬 광섬유에 연결된다.
출력 광섬유 블럭(208)은 입력 광섬유 블럭(204)과 마찬가지로 신호광을 전송하는 기능 광섬유들 및 복수의 정렬 광섬유를 구비한다. 정렬시 정렬 광섬유는 광도파로 소자(204)의 정렬 도파로의 타측에 연결된다. 이 때, 정렬 광섬유는 입력 광섬유 블럭(204)과 마찬가지로 리본화 혹은 점퍼 코드화 되지않은 일반 광섬유를 사용한다.
측정부(210)는 출력 광섬유 블럭(208)의 정렬 광섬유에 연결되어, 정렬 광섬유로부터 출력되는 광의 세기를 측정한다.
제어부(212)는 측정부(210)에서 측정되는 광의 세기가 최대가 되도록 입력 광섬유 블럭(204), 광도파로 소자(206) 및 출력 광섬유 블럭(208)의 위치를 조절한다.
도 3은 도 2에 도시된 입력 광섬유 블럭(202)의 단면을 도시한 것이다. 도 3에 따른 광섬유 블럭은 상부 몸체(300) 및 하부 몸체(302)를 구비하고, 하부 몸체(302)는 정렬 광섬유가 장착되는 V홈(304)과 기능 광섬유가 장착되는 V홈(306)을 구비한다. 출력 광섬유 블럭(208)도 이와 같다. 이 때, 정렬 광섬유가 장착되는 홈(304)은 광도파로 소자가 내부 및 외부 곡선 도파로외에 곡선 혹은 직선의 도파로를 더 구비하는 경우 그에 따른 홈(미도시)을 더 구비할 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 광도파로 소자(206)의 예를 도시한 것이다. 참조번호 400은 신호광을 전송하는 기능 도파로로서 광파장 분할기를 도시한 것이고, 402는 정렬 도파로를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 광도파로 소자와 광섬유 블럭의 결합 방법에 대한 흐름도이다. 도 5의 흐름도는 입력광의 분할 단계(500), 제1정렬단계(502), 제2정렬단계(504), 미세정렬단계(506), 접착 단계(508) 및 정렬 광섬유 제거단계(510)를 포함한다.
먼저, 입력광은 통신파장 영역내의 임의의 파장을 가지며, 광 결합기 등에 의해 분할되어 제1정렬 광섬유로 전송된다(500단계). 제1정렬 광섬유는 광도파로 소자의 정렬 도파로와 정렬되어 입사된 광을 전송한다(502단계). 정렬 도파로의 타측은 제2정렬 광섬유와 정렬된다(504단계). 제2정렬 광섬유를 통해 전송된 광의 세기가 측정되며, 측정되는 광의 세기가 최대가 되도록 제1정렬 광섬유, 광도파로 소자 및 제2정렬 광섬유를 미세 정렬한다(506단계). 정렬이 이루어지면 에폭시 등으로 제1광섬유 블럭의 제1기능 광섬유와 광도파로 소자의 기능 도파로의 일측, 기능 도파로의 타측과 제2광섬유 블럭의 제2기능 광섬유를 접착한다(508단계). 접착 후, 제1 및 제2정렬 광섬유를 제거한다(510단계).
본 발명에 의하면, 도파로형 광소자 정렬시, 정렬 입출력 광섬유 및 광소자의 내부 및 외부 곡선 도파로를 이용하여 정렬하므로 파장에 무관하게 정렬할 수 있으므로 개개 소자의 파장특성을 정확히 알고 있을 필요가 없다. 따라서, 용이하고 빠른 정렬 및 접착이 가능하며 장비구성도 간단해진다.

Claims (9)

  1. 신호광을 전송하는 기능 도파로, 상기 기능 도파로 주변에 위치하는 내부 및 외부 도파로를 구비한 광도파로 소자를 광섬유 블럭과 정렬하는 장치에 있어서,
    광원;
    상기 기능 도파로의 일측에 연결되는 복수의 제1기능 광섬유 및 상기 광원에서 생성된 광을 전송하도록 상기 내부 및 외부 도파로의 일측에 정렬되는 복수의 제1정렬 광섬유를 구비하는 제1광섬유 블럭;
    상기 기능 도파로의 타측에 연결되는 복수의 제2기능 광섬유 및 상기 내부 및 외부 도파로의 타측에 정렬되는 복수의 제2정렬 광섬유를 구비하는 제2광섬유 블럭;
    상기 제2정렬 광섬유에서 출력되는 광의 세기를 측정하는 측정부; 및
    상기 측정부로부터 광의 세기를 전달받아 그 세기가 최대가 되도록 상기 제1광섬유 블럭과 상기 광도파로 소자, 상기 광도파로 소자와 상기 제2광섬유 블럭을 미세 정렬하는 제어부를 포함함을 특징으로하는 광도파로 소자와 광섬유 블럭의 정렬 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광원 및 상기 제1정렬 광섬유들 사이에 위치하고, 상기 광원에서 생성된 광을 상기 제1정렬 광섬유들에 전송하는 광 결합기를 더 구비함을 특징으로하는 광도파로 소자와 광섬유 블럭의 정렬 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2광섬유 블럭은 각각
    상기 제1 및 제2기능 광섬유들이 장착되는 복수의 홈 및 상기 제1 및 제2정렬 광섬유들이 장착되는 복수의 홈을 구비함을 특징으로하는 광도파로 소자와 광섬유 블럭의 정렬 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 광도파로 소자는
    복수의 정렬 도파로를 더 구비함을 특징으로하는 광도파로 소자와 광섬유 블럭의 정렬 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 정렬 도파로는
    곡선 도파로임을 특징으로하는 광도파로 소자와 광섬유 블럭의 정렬 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 정렬 도파로는
    직선 도파로임을 특징으로하는 광도파로 소자와 광섬유 블럭의 정렬 장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 제1광섬유 블럭은
    상기 정렬 도파로의 일측에 연결되는 제3정렬 광섬유가 장착되는 복수의 홈을 구비함을 특징으로하는 광도파로 소자와 광섬유 블럭의 정렬 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2광섬유 블럭은
    상기 정렬 도파로의 타측에 연결되는 제4정렬 광섬유가 장착되는 복수의 홈을 구비함을 특징으로하는 광도파로 소자와 광섬유 블럭의 정렬 장치.
  9. 신호광을 전송하는 기능 도파로, 상기 기능 도파로 주변에 위치하는 내부 및 외부 도파로를 구비한 광도파로 소자를 광섬유 블럭과 결합하는 방법에 있어서,
    입력광을 제1정렬 광섬유들에 분할하여 전송하는 단계;
    상기 제1정렬 광섬유들과 상기 광소자의 내부 및 외부 도파로들의 일측을 정렬하는 단계;
    상기 내부 및 외부 도파로들의 타측과 제2정렬 광섬유들을 정렬하되, 상기 제2정렬 광섬유들에서 출력되는 광의 세기가 최대가 되도록 미세 정렬하는 단계; 및
    상기 미세 정렬된 위치에서 신호광을 전송하는 제1신호광 전송 광섬유들과 상기 기능 도파로의 일측, 상기 기능 도파로의 타측과 제2신호광 전송 광섬유들을 접착하는 단계를 포함함을 특징으로하는 광도파로 소자와 광섬유 블럭의 결합 방법.
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