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KR101911351B1 - Ellipsoidal reflector and optical signal transmission module having the same - Google Patents

Ellipsoidal reflector and optical signal transmission module having the same Download PDF

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Publication number
KR101911351B1
KR101911351B1 KR1020170004182A KR20170004182A KR101911351B1 KR 101911351 B1 KR101911351 B1 KR 101911351B1 KR 1020170004182 A KR1020170004182 A KR 1020170004182A KR 20170004182 A KR20170004182 A KR 20170004182A KR 101911351 B1 KR101911351 B1 KR 101911351B1
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KR
South Korea
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optical fiber
mode optical
single mode
reflector
planar portion
Prior art date
Application number
KR1020170004182A
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KR20180082819A (en
Inventor
방현진
원영재
이승락
박병준
Original Assignee
재단법인 오송첨단의료산업진흥재단
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Publication date
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Abstract

단일 모드 광섬유와 소정 거리 이격되며 평행하게 연장되고, 상기 단일 모드 광섬유의 끝단면에 대하여 소정 각도로 기울어져 형성되며 광원으로부터 상기 단일 모드 광섬유를 통하여 발산되는 광들이 소정 각도로 반사 되어 초점을 형성하도록 하는 타원형의 반사체면을 포함한다.Mode optical fiber and is formed so as to be inclined at a predetermined angle with respect to the end surface of the single mode optical fiber, and the light emitted from the light source through the single mode optical fiber is reflected at a predetermined angle to form a focus And an elliptical reflecting body surface.

Figure R1020170004182
Figure R1020170004182

Description

타원형 리플렉터 및 이를 포함하는 광 신호 전달 모듈 {ELLIPSOIDAL REFLECTOR AND OPTICAL SIGNAL TRANSMISSION MODULE HAVING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an elliptical reflector and an optical signal transmission module including the reflector,

본 발명은 리플렉터 및 이를 포함하는 광 신호 전달 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 측면 광 신호 획득 및 조영이 가능하고, 시료의 표면 및 내부의 광학 영상 정보를 얻기 위한 광학 영상 시스템에 적용이 가능하며, 특히 레이저 광원을 기반으로 한 광 간섭 시스템에 적용할 수 있는 타원형 리플렉터 및 이를 포함하는 광 신호 전달 모듈에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflector and an optical signal transmission module including the reflector. More particularly, the present invention can be applied to an optical image system for obtaining optical image information on the surface and inside of a sample, And more particularly, to an elliptical reflector applicable to an optical interference system based on a laser light source and an optical signal transmission module including the same.

측면 광 신호 획득 및 조영을 위한 광 신호 전달 모듈은 광학 영상 시스템에서 이미지 획득 및 프로브의 소형화를 위해 사용되고 있다. 이와 관련하여, 종래의 광섬유 기반의 광 신호 전달 모듈은 광 간섭 시스템을 통해 이미지 센서 기반의 광학렌즈로는 확인하기 어려운 인체 내 조직과 혈관에 대한 측면 및 내부 영상을 얻기 위해 사용되고 있다.The optical signal transfer module for acquiring and imaging side optical signals is used for image acquisition and miniaturization of probes in optical imaging systems. In this regard, a conventional optical fiber-based optical signal transmission module is used to obtain side and internal images of tissues and blood vessels in the human body, which are difficult to be confirmed by an optical sensor based on an image sensor through an optical interference system.

현재 상용화된 광 신호 전달 모듈은 광섬유 앞단을 렌즈화 하거나 마이크로 프리즘 또는 반사거울, 그린(GRIN:grade index) 렌즈 등을 이용하여 제작되고 있으며, 광 신호를 90도 꺾어서 샘플 측면 및 내부에 조영할 수 있도록 구성 되어있다.The commercially available optical signal transmission module is fabricated by lensing the front end of the optical fiber, using a micro prism, a reflective mirror, or a GRIN (grade index) lens. The optical signal can be projected 90 degrees to the side and inside of the sample .

특히 측면에서 광 신호를 얻기 위해 광의 전반사가 가능한 각도를 가지도록 반사면을 만들어 특정 거리에서 초점이 맺히도록 하는 것이 중요하며, 또한 복잡한 제조 공정을 단순화하여 비용 절감 및 대량생산이 가능한 기술을 개발하는 것이 필요하다.In particular, it is important to make a reflection surface so as to have an angle at which light can be totally reflected in order to obtain an optical signal on the side, so that focus can be made at a specific distance. In addition, a complex manufacturing process is simplified to develop a technology capable of cost reduction and mass production It is necessary.

단일 모드(single mode) 광섬유 앞단을 렌즈화 하거나 그린렌즈 또는 볼렌즈를 접합하여 제작하는 경우 반사면을 만들기 위해 그린렌즈 및 볼렌즈를 특정 각도로 연마(polishing)하는 공정이 필요하다.Single Mode When a front end of an optical fiber is made into a lens, or a green lens or a ball lens is bonded, a process of polishing a green lens and a ball lens at a certain angle is required in order to form a reflecting surface.

크기가 매우 작은 렌즈를 연마용 지그에 고정하여 특정 각도로 갈아내는 공정은 수율 및 재현성이 매우 낮고 양산이 어려운 문제점이 있으며, 일정한 길이의 그린렌즈를 단일 모드 광섬유에 정교하게 접합해야하는 까다로운 공정 과정이 요구된다.The process of fixing a very small lens to a polishing jig and grinding it at a specific angle has a problem that the yield and reproducibility are very low and it is difficult to mass-produce, and a complicated process of finely bonding a green lens of a certain length to a single mode optical fiber Is required.

또한 단일 모드 광섬유 앞단에 마이크로 프리즘 또는 반사거울을 이용하여 제작하는 경우에는 상대적으로 부피가 큰 벌크 형태의 광학소자를 사용하기 때문에 광 모듈의 크기가 커지는 단점이 있다.In addition, when a micro prism or a reflecting mirror is used in the front end of a single mode optical fiber, a bulky optical element having a relatively large volume is used, which leads to an increase in the size of the optical module.

대한민국 공개특허 제10-2009-0020026호Korea Patent Publication No. 10-2009-0020026 대한민국 공개특허 제10-2015-0017221호Korean Patent Publication No. 10-2015-0017221

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 360˚ 회전을 통해 기존의 광섬유 프로브 전체를 회전하여 얻은 광 신호보다 안정적인 광 신호를 획득하여 샘플 시료에 대한 우수한 광 결합 특성을 가진 360˚ 광 신호를 획득할 수 있는 타원형 리플렉터에 관한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for acquiring a stable optical signal from an optical signal obtained by rotating an entire optical fiber probe through 360 rotation, To an elliptical reflector capable of acquiring a 360 degree optical signal with a wavelength of < RTI ID = 0.0 >

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 타원형 리플렉터를 포함하는 광 신호 전달 모듈에 관한 것이다.Another object of the present invention is to provide an optical signal transmission module including the ellipsoidal reflector.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 단일 모드 광섬유와 소정 거리 이격되며 평행하게 연장되고, 상기 단일 모드 광섬유의 끝단면에 대하여 소정 각도로 기울어져 형성되며 광원으로부터 상기 단일 모드 광섬유를 통하여 발산되는 광들이 소정 각도로 반사 되어 초점을 형성하도록 하는 타원형의 반사체면을 포함한다.Mode optical fiber according to an embodiment for realizing the object of the present invention. The single mode optical fiber is formed by inclining at a predetermined angle with respect to the end surface of the single mode optical fiber, And reflects the light beams emitted from the light sources through a predetermined angle to form a focal point.

일 실시예에서, 상기 반사체면은 상기 단일 모드 광섬유의 끝단면에 대하여 45도 각도로 기울어져 형성되며, 상기 단일 모드 광섬유를 통하여 발산되는 광들이 90도 각도로 반사될 수 있다.In one embodiment, the reflective surface is formed at an angle of 45 degrees with respect to the end surface of the single mode optical fiber, and the light emitted through the single mode optical fiber can be reflected at an angle of 90 degrees.

일 실시예에서, 상기 반사체면이 상기 단일 모드 광섬유의 끝단면에 대하여 이루는 각도에 따라 상기 단일 모드 광섬유를 통하여 발산되는 광들이 반사 되는 각도가 변경될 수 있다. In one embodiment, the angle at which the light that is emitted through the single mode optical fiber is reflected can be changed according to the angle formed by the reflective surface with respect to the end surface of the single mode optical fiber.

일 실시예에서, 상기 타원형 리플렉터는 사출금형, 다이캐스팅, 가공에 의해 제작될 수 있다. In one embodiment, the elliptical reflector may be fabricated by injection molding, die casting, or machining.

일 실시예에서, 상기 타원형 리플렉터는 상기 광원으로부터 상기 단일 모드 광섬유를 통하여 발산되는 상기 광들의 입사 방향을 회전축 방향으로 하여, 상기 회전축을 중심으로 360도로 회전할 수 있다.In one embodiment, the elliptical reflector may rotate 360 degrees about the rotation axis, with the direction of incidence of the light emitted from the light source through the single mode optical fiber in the direction of the rotation axis.

일 실시예에서, 상기 단일 모드 광섬유와 마주하는 상기 타원형 리플렉터의 일단은 끝단부가 모따기 처리된 평면부, 및 상기 평면부로부터 연장되며 상기 단일 모드 광섬유의 연장방향에 대하여 경사지게 절단된 경사부를 포함할 수 있다.In one embodiment, one end of the elliptical reflector facing the single mode optical fiber may include a planar portion having a chamfered end portion and an inclined portion extending from the planar portion and sloping with respect to the extending direction of the single mode optical fiber. have.

일 실시예에서, 상기 평면부는 상기 단일 모드 광섬유의 끝단면과 평행하게 연장될 수 있다.In one embodiment, the planar portion may extend parallel to an end surface of the single mode optical fiber.

일 실시예에서, In one embodiment,

Figure 112017003422823-pat00001
(a,b=장축 또는 단축) 식 (1)
Figure 112017003422823-pat00001
(a, b = long axis or short axis) Equation (1)

상기 식 (1)에서 a 또는 b를 변경하여 형상이 변형될 수 있다.The shape can be modified by changing a or b in the above formula (1).

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 광원으로부터 발생되는 광신호를 전달하는 단일 모드 광섬유 및 상기 단일 모드 광섬유와 소정 거리 이격되며 평행하게 연장되고, 상기 단일 모드 광섬유의 끝단면에 대하여 소정 각도로 기울어져 형성되며 광원으로부터 상기 단일 모드 광섬유를 통하여 발산되는 광들이 소정 각도로 반사 되어 초점을 형성하도록 하는 타원형의 반사체면을 포함하는 타원형 리플렉터를 포함한다.Mode optical fiber for transmitting an optical signal generated from a light source according to an embodiment of the present invention for realizing another object of the present invention and a single mode optical fiber extending parallel to the single mode optical fiber at a predetermined distance, And an elliptical reflector including an elliptical reflector formed to incline at a predetermined angle with respect to the light source and reflect the light emitted from the light source through the single mode optical fiber at a predetermined angle to form a focus.

본 발명의 타원형 리플렉터 및 이를 포함하는 광 신호 전달 모듈은, 타원형 리플렉터가 사출금형을 통해 제작되어 대량생산이 가능하며 이에 따라 비용을 절감할 수 있다.The elliptical reflector and the optical signal transmission module including the elliptic reflector of the present invention can be mass-produced through the injection mold, thereby saving cost.

따라서, 광섬유간의 융착 및 볼 렌즈의 형성과 같은 복잡한 공정이 필요 없어, 기존의 광 신호 전달 모듈 보다 단순한 구조로 제작 될 수 있고, 이에 따라 제작 공정 효울이 증대될 수 있다. Therefore, a complicated process such as fusion of an optical fiber and formation of a ball lens is not required, so that it can be manufactured with a simpler structure than an existing optical signal transmission module, and the manufacturing process efficiency can be increased.

또한, 타원형 리플렉터의 360˚ 회전을 통해 기존의 광섬유 프로브 전체를 회전하여 얻은 광 신호 보다 안정적인 광 신호를 획득하여 샘플 시료에 대한 우수한 광 결합 특성을 가진 360˚ 광 신호를 획득할 수 있다.Also, the 360 ° rotation of the elliptical reflector can acquire a stable optical signal than the optical signal obtained by rotating the entire optical fiber probe, thereby obtaining a 360 ° optical signal having excellent optical coupling characteristics to the sample sample.

또한, 타원형 리플렉터는 타원 방정식

Figure 112017003422823-pat00002
의 장축(a 또는 b)와 단축(a 또는 b)를 변경하여, 타원면의 형상 변형이 가능한 구조이며, 타원면의 형상 변형을 통해 다양한 초점거리에서의 광 영상 획득 및 조영이 가능하다.In addition, the elliptical reflector has an elliptic equation
Figure 112017003422823-pat00002
(A or b) and a short axis (a or b) of the ellipsoidal shape of the ellipsoidal shape, thereby enabling optical image acquisition and imaging at various focal lengths through deforming the shape of the ellipsoid.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 타원형 리플렉터 및 단일모드 광섬유를 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1의 타원형 리플렉터를 A-A'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1의 반사체면의 형상 변형에 의해 초점거리가 짧아진 타원형 리플렉터를 도시한 모식도이다.
도 4는 도 3의 반사체면의 형상 변형에 의해 초점거리가 짧아진 타원형 리플렉터를 도시한 단면도이다.
도 5는 도 1의 반사체면의 형상 변형에 의해 초점거리가 길어진 타원형 리플렉터를 도시한 모식도이다.
도 6은 도 5의 반사체면의 형상 변형에 의해 초점거리가 짧아진 타원형 리플렉터를 도시한 단면도이다.
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an elliptical reflector and a single mode optical fiber according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the elliptical reflector of FIG. 1 taken along line A-A '.
3 is a schematic view showing an elliptical reflector in which the focal length is shortened by deforming the shape of the reflecting body surface in Fig.
Fig. 4 is a cross-sectional view showing an elliptical reflector whose focal length is shortened by deforming the shape of the reflecting body surface of Fig. 3; Fig.
Fig. 5 is a schematic diagram showing an elliptical reflector having a long focal length due to the shape deformation of the reflector surface of Fig. 1. Fig.
Fig. 6 is a cross-sectional view showing an elliptical reflector whose focal length is shortened by deforming the shape of the reflecting body surface of Fig. 5;

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 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" 또는 "이루어진다" 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. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the term "comprises" or "comprising ", etc. is intended to specify that there is a stated feature, figure, step, operation, component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 타원형 리플렉터 및 단일 모드 광섬유를 도시한 구성도이다. 도 2는 도 1의 타원형 리플렉터를 A-A'선을 따라 절단한 단면도이다.FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an elliptical reflector and a single mode optical fiber according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of the elliptical reflector of FIG. 1 taken along line A-A '.

이하에서는, 본 실시예에 의한 타원형 리플렉터와 이를 포함한 광 신호 전달 모듈에 대하여 동시에 설명한다.Hereinafter, the elliptical reflector according to the present embodiment and the optical signal transmission module including the same will be described at the same time.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 광 신호 전달 모듈(10)은 단일 모드 광섬유(100) 및 타원형 리플렉터(200)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2, the optical signal transmission module 10 according to the present embodiment includes a single mode optical fiber 100 and an elliptical reflector 200.

상기 단일 모드 광섬유(100)는, 광원으로부터의 광신호를 상기 타원형 리플렉터(200)에 전달하는 광섬유로서, 원통형 형상으로 형성된다.The single mode optical fiber 100 is an optical fiber for transmitting an optical signal from a light source to the elliptical reflector 200, and is formed in a cylindrical shape.

상기 단일 모드 광섬유(100)는 도시하지 않았으나, 직경 방향으로 마련되는 코어와, 코어를 감싸는 클래딩, 클래딩을 감싸는 피복을 포함할 수 있다.The single mode optical fiber 100 may include a core provided in a radial direction, a cladding surrounding the core, and a cladding surrounding the cladding.

즉, 상기 단일 모드 광섬유(100)는 내부에서부터 코어, 클래딩, 피복 순으로 구성될 수 있다.That is, the single mode optical fiber 100 may be formed in the order of core, cladding, and covering.

상기 코어는 빛이 통과하는 영역이고, 상기 클래딩는 상기 코어 내부에서 빛이 반사 되면서 진행할 수 있도록 하는 층으로, 상기 단일 모드 광섬유(100)에서는 상기 코어와 상기 클래딩의 굴절율의 차이로 인해 빛이 반사 되면서 진행한다. In the single mode optical fiber 100, light is reflected due to a difference in refractive index between the core and the cladding, while the core is a region through which light passes. Go ahead.

상기 피복은 상기 코어 및 상기 클래딩을 보호하는 기능을 수행할 수 있다.The cladding may serve to protect the core and the cladding.

이러한 단일 모드 광섬유(100)의 상기 코어 및 상기 클래딩에 게르마늄 또는 플루오르가 선택적으로 첨가됨으로써 광섬유의 반경 방향으로의 굴절률 변화를 발생시킬 수 있다.By selectively adding germanium or fluorine to the core and the cladding of the single mode optical fiber 100, a refractive index change in the radial direction of the optical fiber can be generated.

상기 타원형 리플렉터(200)는 전체적으로 원통형상으로 구성되며, 상기 단일 모드 광섬유(100)와 소정 거리 이격되며 평행하게 연장된다. 상기 단일 모드 광섬유(100)와 마주하는 일단은 원형단면 형상으로 이루어진다. The elliptical reflector 200 is generally cylindrical in shape and extends parallel to the single mode optical fiber 100 at a predetermined distance. One end facing the single mode optical fiber 100 has a circular cross-sectional shape.

상기 일단은 끝단부가 모따기 처리된 평면부(210) 및 상기 평면부(210)로부터 연장된 상기 단일 모드 광섬유의 연장방향에 대하여 경사지게 절단된 경사부(220)를 포함한다.The first end includes a chamfered plane portion 210 and an inclined portion 220 that is obliquely cut with respect to the extending direction of the single mode optical fiber extending from the plane portion 210.

여기서 상기 평면부(210)는 상기 단일 모드 광섬유(100)의 끝단면과 평행을 이루며 특정 거리만큼 이격되어있으므로, 상기 단일 모드 광섬유(100)와 상기 타원형 리플렉터(200) 간의 거리 측정 시 이용될 수 있다.Since the planar portion 210 is parallel to the end surface of the single mode optical fiber 100 and is spaced apart by a specific distance, the planar portion 210 can be used for measuring the distance between the single mode optical fiber 100 and the elliptical reflector 200 have.

즉, 상기 단일 모드 광섬유(100)의 상기 일단과 상기 평면부(210) 간의 거리를 측정하여, 상기 단일 모드 광섬유(100)와 상기 타원형 리플렉터(200) 간의 이격된 거리를 계산할 수 있으며, 상기 단일 모드 광섬유(100)와 상기 타원형 리플렉터(200) 사이의 간격을 정확하게 맞출 수 있다.That is, a distance between the single mode optical fiber 100 and the ellipsoidal reflector 200 can be calculated by measuring a distance between the one end of the single mode optical fiber 100 and the planar portion 210, The distance between the mode optical fiber 100 and the elliptical reflector 200 can be precisely adjusted.

상기 경사부(210)에 상기 단일 모드 광섬유(100)를 통해 발광되는 빛을 집광하기 위한 타원형 또는 원형의 반사체면(230)이 형성되며, 따라서 상기 반사체면(230)은 상기 경사부(220)와 마찬가지로 상기 단일 모드 광섬유(100)의 연장방향에 대하여 기울어져 형성된다.The reflection surface 230 is formed in the inclined portion 210 so as to condense the light emitted through the single mode optical fiber 100, Mode optical fiber 100 in the direction of extension of the single mode optical fiber 100.

상기 반사체면(230)은 광의 반사가 가능한 각도를 가지도록 절단되어 형성된다.The reflection surface 230 is formed by cutting so as to have an angle at which light can be reflected.

구체적으로 상기 반사체면(230)은 상기 단일 모드 광섬유(100)의 연장방향에 대하여 약 45도 각도로 절단될 수 있다.Specifically, the reflector 230 may be cut at an angle of about 45 degrees with respect to the extending direction of the single mode optical fiber 100. [

상기 반사체면(230)은 측면 조영이 가능하도록 광원으로부터 상기 단일 모드 광섬유(100)를 통해 진행하던 광을 직각에 가깝게 측면으로 반사시킬 수 있다.The reflector surface 230 may reflect light traveling from the light source through the single mode optical fiber 100 to a side close to a right angle so that side reflection is possible.

즉, 상기 반사체면(230)은 상기 광원으로부터 상기 단일 모드 광섬유(100)를 통하여 발산되는 광들이 90도 각도로 반사 되도록 하며, 상기 광들은 집광되어 초점(F1)을 형성할 수 있다.That is, the reflector surface 230 reflects light emitted from the light source through the single mode optical fiber 100 at an angle of 90 degrees, and the light may be condensed to form a focus F1.

상기 반사체면(230)이 상기 단일 모드 광섬유(100)의 끝단면에 대하여 이루는 각도(경사각)에 따라 상기 단일 모드 광섬유(100)를 통하여 발산되는 광들이 상기 반사체면(230)에서 반사 되는 각도(출사각)는 변경될 수 있다.Mode optical fiber 100 according to an angle (inclination angle) formed by the reflector surface 230 with respect to the end surface of the single mode optical fiber 100, Emission angle) may be changed.

상기 반사체면(230)은 레이저를 이용한 미세 가공이나, 기계적인 연마 혹은 기계적 절단, 화학적인 녹임(etching) 등을 포함한 공정을 통해서 형성될 수 있다.The reflector surface 230 may be formed through a process including microfabrication using a laser, mechanical polishing or mechanical cutting, chemical etching, and the like.

상기 타원형 리플렉터(200)는 사출금형(injection molding) 또는 다이캐스팅(die casting), 가공에 의해 제작될 수 있다.The elliptical reflector 200 may be manufactured by injection molding, die casting, or machining.

상기 타원형 리플렉터(200)는 합성수지 재질로 이루어지는데, 폴리프탈아미드(PPA, Poly Phthal Amide), 폴리사이클로헥슬렌디메틸렌 테레프탈레이트(PCT, Poly Cyclohexylenedimethylene Terephthalate), 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC, Epoxy Molding Compound) 중 어느 하나의 합성수지 재질로 이루어질 수 있다.The elliptical reflector 200 is made of a synthetic resin material. The elliptical reflector 200 may be formed of a material selected from the group consisting of polyphthalamide (PPA), polycyclohexylenedimethylene terephthalate (PCT), and epoxy molding compound And may be made of any one of synthetic resin materials.

참고로, 상기 폴리프탈아미드(PPA)는 강화 플라스틱의 한 종류이며 일반적으로 방향족 나일론이라고 불리는 결정성 합성수지로, 방향족 구조를 가지고 있기 때문에 고강도, 고강성, 고내열, 저흡수율, 치수 안정성 등에 있어서 우수하므로 전기 및 전자 분야, 자동차 분야, 산업기기 및 항공기 분야 등에 광범위하게 사용되고 있다.For reference, the polyphthalamide (PPA) is a kind of reinforced plastic and is a crystalline synthetic resin generally called aromatic nylon. Since it has an aromatic structure, PPA is excellent in high strength, high rigidity, high heat resistance, low water absorption, dimensional stability It has been widely used in electric and electronic fields, automobile fields, industrial devices, and aircraft fields.

상기 폴리사이클로헥슬렌디메틸렌 테레프탈레이트(PCT)는 슈퍼엔지니어링 플라스틱으로 내열성 외 열안정성 및 반사율, 내광성 등 물성이 우수하여 TV나 조명용 LED 리플렉터(반사판)로 최근 각광을 받고 있다.The polycyclohexylene dimethylene terephthalate (PCT) is a super engineering plastic and has recently been attracting attention as a TV reflector (reflector) for TV and illumination because of excellent heat resistance, heat stability, reflectance and light resistance.

상기 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC)는 실리카, 에폭시수지, 페놀수지, 카본블랙, 난연제 등 10여 가지의 원료가 사용되는 복합소재이다.The above-mentioned epoxy molding compound (EMC) is a composite material using 10 kinds of raw materials such as silica, epoxy resin, phenol resin, carbon black and flame retardant.

한편, 본 실시에에 따른 상기 타원형 리플렉터(200)는, 상기 광원으로부터 상기 단일 모드 광섬유(100)를 통하여 발산되는 상기 광들의 입사 방향을 회전축 방향으로 하여, 상기 회전축을 중심으로 360도로 회전할 수 있다.Meanwhile, the elliptical reflector 200 according to the present embodiment may rotate 360 degrees around the rotation axis, with the incidence direction of the light emitted from the light source through the single mode optical fiber 100 as the rotation axis direction have.

이 때, 상기 타원형 리플랙터(200)는 원주방향으로 회전하기 위해 내부에 모터 구동부(미도시)를 구비할 수 있다. 상기 모터 구동부에 의해 상기 타원형 리플렉터(200)가 회전하면, 상기 단일 모드 광섬유(100)를 통과하여 상기 타원형 리플렉터(200)의 상기 반사체면(230)으로 진행한 광들이 입사각은 유지한 채 회전하게 된다.At this time, the elliptical reflector 200 may include a motor driving unit (not shown) to rotate in the circumferential direction. When the ellipsoidal reflector 200 rotates by the motor driving unit, the light that has passed through the single mode optical fiber 100 and travels to the reflector 230 of the ellipsoidal reflector 200 rotates while maintaining the incident angle do.

또한, 본 실시예에 따른 상기 타원형 리플렉터(300)에서, 상기 타원형상의 반사체면(230)은 축의 길이 변경을 통해 형상이 변형될 수 있다.In the elliptical reflector 300 according to the present embodiment, the elliptical reflector 230 may be deformed in shape by changing the length of the axis.

상기 반사체면(230)의 형상은 타원 방정식, 하기 식 (1)에 적용된다.The shape of the reflecting body surface 230 is applied to the elliptic equation, the following equation (1).

Figure 112017003422823-pat00003
식 (1)
Figure 112017003422823-pat00003
Equation (1)

이때, a(장축 또는 단축) 또는 b(장축 또는 단축)를 변경하여 상기 반사체면(230)의 형상 변형이 가능하며, 이에 따라 다양한 위치에서 광 신호 획득 및 조영이 가능하다.At this time, the shape of the reflector 230 can be changed by changing a (long axis or short axis) or b (long axis or short axis), so that optical signals can be acquired and displayed at various positions.

도 3은 도 1의 반사체면의 형상 변형에 의해 초점거리가 짧아진 타원형 리플렉터를 도시한 모식도이고, 도 4는 도 3의 반사체면의 형상 변형에 의해 초점거리가 짧아진 타원형 리플렉터를 도시한 단면도이다. 도 5는 도 1의 반사체면의 형상 변형에 의해 초점거리가 길어진 타원형 리플렉터를 도시한 모식도이고, 도 6은 도 5의 반사체면의 형상 변형에 의해 초점거리가 짧아진 타원형 리플렉터를 도시한 단면도이다.FIG. 3 is a schematic view showing an elliptical reflector whose focal length is shortened by deforming the shape of the reflector surface of FIG. 1, and FIG. 4 is a sectional view showing an elliptical reflector whose focal length is shortened by deforming the reflector surface of FIG. to be. FIG. 5 is a schematic view showing an elliptical reflector having a long focal length by deforming the shape of the reflector of FIG. 1, and FIG. 6 is a cross-sectional view showing an elliptical reflector having a reduced focal distance by deforming the reflector of FIG. 5 .

본 실시예들에 의한 타원형 리플렉터는, 상기 반사체면(230)의 축의 길이가 변경된 것을 제외하고는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 타원형 리플렉터(200)와 실질적으로 동일하므로 동일한 참조번호를 사용하고 중복되는 설명은 생략한다.The elliptical reflector according to the present embodiments is substantially the same as the elliptical reflector 200 described with reference to Figs. 1 and 2 except that the length of the axis of the reflector 230 is changed, so that the same reference numerals Duplicate description is omitted.

도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 광원에서 조사된 광은 상기 반사체면(230)에 의해 정반사 되어 초점(F2, F3)에 집광되며, 타원형 리플렉터(201, 202)에서 상기 초점(F2, F3) 까지의 거리는 상기 타원형 리플렉터(200)에서 상기 초점(F1) 까지의 거리보다 짧아지거나 길어질 수 있다.3 to 6, the light irradiated from the light source is regularly reflected by the reflector surface 230 and is focused on the focuses F2 and F3, and the elliptical reflectors 201 and 202 focus the focuses F2, F3 may be shorter or longer than the distance from the elliptical reflector 200 to the focus F1.

본 실시예에 따른 타원형 리플렉터를 통해 기존의 광 신호 전달 모듈 보다 단순한 구조로 제작 되어 공정 효울이 증가된 소형 광 신호 전달 모듈을 개발할 수 있다. The elliptical reflector according to the present embodiment can be used to develop a compact optical signal transmission module having a simpler structure than the existing optical signal transmission module and having an increased process efficiency.

또한, 타원형 리플렉터는 광섬유간의 융착 및 볼 렌즈의 형성과 같은 복잡한 공정 없이 사출금형을 통해 제작되어 대량생산이 가능하며 이에 따라 비용을 절감할 수 있다.In addition, the elliptical reflector can be mass-produced through an injection mold without complicated processes such as fusing between optical fibers and formation of a ball lens, thereby reducing costs.

나아가, 타원형 리플렉터의 360˚ 회전을 통해 샘플 시료에 대한 우수한 광 결합 특성을 가진 360˚ 광 신호를 획득할 수 있다.Furthermore, 360 ° rotation of the elliptical reflector allows 360 ° optical signal with excellent optical coupling characteristics to the sample sample to be obtained.

삭제delete

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims. It can be understood that it is possible.

10 : 광 신호 전달 모듈 100 : 단일 모드 광섬유
200: 타원형 리플렉터 210 : 평면부
220 : 경사부 230 : 반사체면
10: Optical signal transmission module 100: Single mode optical fiber
200: oval reflector 210: plane portion
220: inclined portion 230: reflective body surface

Claims (9)

원통형상으로 형성되며, 단일 모드 광섬유와 소정 거리 이격되며 평행하게 연장되고,
상기 단일 모드 광섬유의 끝단면에 대하여 소정 각도로 기울어져 형성되며 광원으로부터 상기 단일모드 광섬유를 통하여 발산되는 광들이 소정 각도로 반사 되며 집광되어 초점을 형성 하도록 하는 타원형의 반사체면을 포함하고,
상기 광원으로부터 상기 단일 모드 광섬유를 통하여 발산되는 상기 광들의 입사 방향을 회전축으로 360도로 회전하고,
상기 단일 모드 광섬유와 마주하는 일단은 끝단부가 모따기 처리된 평면부, 및 상기 평면부로부터 연장되며, 상기 단일 모드 광섬유의 연장방향에 대하여 경사지게 절단되어 상기 반사체면이 형성된 경사부를 포함하고,
상기 반사체면은 상기 절단에 따라 원형 또는 타원형의 절단면 형상을 가지며,
상기 평면부는 상기 단일 모드 광섬유의 끝단면과 평행하게 연장되며, 상기 단일 모드 광섬유의 일단과 상기 평면부 간의 거리가 측정되고,
상기 절단에 따라 형성되는 상기 반사체면은
Figure 112018087856074-pat00011
(a,b=장축 또는 단축) 식 (1)
상기 식 (1)에서 a 또는 b를 변경하여 형상 변형이 가능하며,
상기 반사체면의 형상 변형에 의해 상기 단일모드 광섬유를 통하여 발산되는 광들이 집광되어 형성하는 초점의 거리가 변화되는 것을 특징으로 하는 타원형 리플렉터.
A plurality of optical fibers extending in parallel to each other at a predetermined distance from the single mode optical fiber,
Mode optical fiber is inclined at a predetermined angle with respect to an end surface of the single mode optical fiber, and an elliptical reflector surface that reflects light emitted from the light source through the single mode optical fiber at a predetermined angle and is condensed to form a focus,
Mode optical fiber; rotating the incident direction of the light emitted from the light source through the single-mode optical fiber by 360 degrees on the rotation axis;
Mode fiber includes a planar portion having a chamfered end portion and an inclined portion extending from the planar portion and being sloped with respect to an extending direction of the single mode optical fiber to form the reflective object surface,
Wherein the reflection surface has a circular or elliptical cut surface shape according to the cut,
Wherein the planar portion extends parallel to an end surface of the single mode optical fiber, a distance between one end of the single mode optical fiber and the planar portion is measured,
The reflector surface formed according to the cut-
Figure 112018087856074-pat00011
(a, b = long axis or short axis) Equation (1)
In the above formula (1), shape modification is possible by changing a or b,
Wherein a distance of a focal point formed by condensing the light emitted through the single mode optical fiber by the shape modification of the reflector surface is changed.
제1항에 있어서,
상기 반사체면은 상기 단일 모드 광섬유의 끝단면에 대하여 45도 각도로 기울어져 형성되며, 상기 단일 모드 광섬유를 통하여 발산되는 광들이 90도 각도로 반사되는 것을 특징으로 하는 타원형 리플렉터.
The method according to claim 1,
Wherein the reflector is formed at an angle of 45 degrees with respect to an end surface of the single mode optical fiber, and the lights emitted through the single mode optical fiber are reflected at an angle of 90 degrees.
제1항에 있어서,
상기 반사체면이 상기 단일 모드 광섬유의 끝단면에 대하여 이루는 각도에 따라 상기 단일 모드 광섬유를 통하여 발산되는 광들이 반사 되는 각도가 변경되는 것을 특징으로 하는 타원형 리플렉터.
The method according to claim 1,
Wherein an angle at which light reflected through the single mode optical fiber is reflected is changed according to an angle formed by the reflection surface of the single mode optical fiber with respect to an end surface of the single mode optical fiber.
제1항에 있어서,
상기 타원형 리플렉터는 사출금형 또는 다이캐스팅 가공에 의해 제작되는 것을 특징으로 하는 타원형 리플렉터.
The method according to claim 1,
Wherein the elliptical reflector is fabricated by injection molding or die casting.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 광원으로부터 발생되는 광신호를 전달하는 단일 모드 광섬유; 및
원통형상으로 형성되며, 단일 모드 광섬유와 소정 거리 이격되며 평행하게 연장되고,
상기 단일 모드 광섬유의 끝단면에 대하여 소정 각도로 기울어져 형성되며 광원으로부터 상기 단일 모드 광섬유를 통하여 발산되는 광들이 소정 각도로 반사 되며 집광되어 초점을 형성하도록 하는 타원형의 반사체면을 포함하고,
상기 광원으로부터 상기 단일 모드 광섬유를 통하여 발산되는 상기 광들의 입사 방향을 회전축으로 360도로 회전하고,
상기 단일 모드 광섬유와 마주하는 일단은 끝단부가 모따기 처리된 평면부, 및 상기 평면부로부터 연장되며, 상기 단일 모드 광섬유의 연장방향에 대하여 경사지게 절단되어 상기 반사체면이 형성된 경사부를 포함하고,
상기 반사체면은 상기 절단에 따라 원형 또는 타원형의 절단면 형상을 가지며,
상기 평면부는 상기 단일 모드 광섬유의 끝단면과 평행하게 연장되며, 상기 단일 모드 광섬유의 일단과 상기 평면부 간의 거리가 측정되고,
상기 절단에 따라 형성되는 상기 반사체면은
Figure 112018087856074-pat00012
(a,b=장축 또는 단축) 식 (1)
상기 식 (1)에서 a 또는 b를 변경하여 형상 변형이 가능하며,
상기 반사체면의 형상 변형에 의해 상기 단일모드 광섬유를 통하여 발산되는 광들이 집광되어 형성하는 초점의 거리가 변화되는 것을 특징으로 하는 타원형 리플렉터를 포함하는 광 신호 전달 모듈.
A single mode optical fiber for transmitting an optical signal generated from a light source; And
A plurality of optical fibers extending in parallel to each other at a predetermined distance from the single mode optical fiber,
Mode optical fiber is inclined at a predetermined angle with respect to an end surface of the single mode optical fiber, and an elliptical reflector surface that reflects light emitted from the light source through the single mode optical fiber at a predetermined angle and is condensed to form a focus,
Mode optical fiber; rotating the incident direction of the light emitted from the light source through the single-mode optical fiber by 360 degrees on the rotation axis;
Mode fiber includes a planar portion having a chamfered end portion and an inclined portion extending from the planar portion and being sloped with respect to an extending direction of the single mode optical fiber to form the reflective object surface,
Wherein the reflection surface has a circular or elliptical cut surface shape according to the cut,
Wherein the planar portion extends parallel to an end surface of the single mode optical fiber, a distance between one end of the single mode optical fiber and the planar portion is measured,
The reflector surface formed according to the cut-
Figure 112018087856074-pat00012
(a, b = long axis or short axis) Equation (1)
In the above formula (1), shape modification is possible by changing a or b,
Wherein the focal distance formed by condensing the light emitted through the single mode optical fiber by the shape modification of the reflector surface is changed.
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